CN110291784B

CN110291784B - 摄像系统和摄像装置

Info

Publication number: CN110291784B
Application number: CN201880009122.3A
Authority: CN
Inventors: 河津直树; 铃木敦史; 蓟纯一郎; 本桥裕一
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2021-08-17
Anticipated expiration: 2038-01-17
Also published as: DE112018000861T5; US20190379853A1; JP6748622B2; US10785435B2; JP2018133794A; CN110291784A

Abstract

本发明的摄像系统包括：摄像装置，其安装在车辆中，捕获车辆的周边区域的图像以生成图像；以及处理装置，其基于图像执行与车辆控制功能相关的处理。摄像装置包括：第一像素；第二像素；连接到第一像素的第一信号线；第二信号线，与第一信号线不同且连接到第二像素；第一锁存器，其连接到第一信号线，并存储第一数字代码；第二锁存器，其连接到第二信号线，与第一锁存器相邻，并存储第二数字代码；传输部，其传输从第一锁存器和第二锁存器输出的数字代码；诊断部，其基于从第一锁存器和第二锁存器传输的数字代码执行诊断处理。处理装置基于诊断处理的结果限制车辆控制功能。

Description

摄像系统和摄像装置

技术领域

本发明涉及用于捕捉图像的摄像系统和摄像装置。

背景技术

通常，在摄像装置中，各自包括光电二极管的像素以矩阵形式排列，并且各个像素产生对应于接收光的光量的电信号。此后，例如，AD转换电路(模拟-数字转换器)将在各个像素中产生的电信号(模拟信号)转换为数字信号。专利文献1公开了一种摄像装置，其使从像素阵列读取的信号随机化(例如，专利文献1)。

引用列表

专利文献

PTL 1：美国未审查专利申请公开第2014/0078364号

发明内容

期望摄像装置通过内置自测试(BIST，Built-in self test)功能执行自诊断以诊断存在或不存在故障。

期望提供能够进行自诊断的摄像系统和摄像装置。

根据本发明的实施例的摄像系统包括摄像装置和处理装置。摄像装置安装在车辆中，拍摄车辆的周边区域并生成图像。处理装置安装在车辆中，并且基于图像执行与控制车辆的功能相关的处理。摄像装置包括第一像素、第二像素、第一信号线、第二信号线、第一锁存器、第二锁存器、传输部和诊断部。第一信号线耦合到第一像素。第二信号线耦合到第二像素并且与第一信号线不同。第一锁存器耦合到第一信号线并存储第一数字代码。第二锁存器耦合到第二信号线，与第一锁存器相邻，并存储第二数字代码。传输部传输从第一锁存器和第二锁存器输出的数字代码。诊断部基于从第一锁存器和第二锁存器传输的数字代码执行诊断处理。处理装置基于诊断处理的结果限制控制车辆的功能。

根据本发明实施例的第一摄像装置包括第一像素、第二像素、第一信号线、第二信号线、第一锁存器、第二锁存器、传输部和诊断部。第一信号线耦合到第一像素。第二信号线耦合到第二像素并且与第一信号线不同。第一锁存器耦合到第一信号线并存储第一数字代码。第二锁存器耦合到第二信号线，与第一锁存器相邻，并存储第二数字代码。传输部传输从第一锁存器和第二锁存器输出的数字代码。诊断部基于从第一锁存器和第二锁存器传输的数字代码执行诊断处理。

根据本发明的实施例的第二摄像装置包括多个信号线、多个像素、多个转换器、处理器和传输部。多个像素将像素电压分别施加到多个信号线。多个转换器对应于多个信号线设置，每个转换器基于多个信号线中的相应信号线的电压执行AD转换，以产生数字代码并输出数字代码，并将要在第一时段输出的数字代码设置为预定数字代码。处理器基于数字代码执行预定处理，并在第一时段中执行诊断处理。传输部将从多个转换器中的每一个输出的数字代码传输到处理器。

在根据本发明实施例的第一摄像系统和第一摄像装置中，传输部传输从存储第一数字代码的第一锁存器输出的数字代码，并传输从存储第二数字代码的第二锁存器输出的数字代码。此后，诊断部基于从第一锁存器和第二锁存器传输的数字代码执行诊断处理。

在根据本发明实施例的第二摄像装置中，多个转换器中的每一个基于对应信号线的电压执行AD转换以生成数字代码。此后，传输部将从多个转换器中的每一个输出的数字代码传输到处理器。每个转换器将要在第一时段输出的数字代码设置为预定数字代码。

根据本发明实施例的第一摄像系统和第一摄像装置，传输从存储第一数字代码的第一锁存器和存储第二数字代码的第二锁存器输出的数字代码，这使得能够执行自诊断。

根据本发明实施例的第二摄像装置，在第一时段中将从每个转换器输出的数字代码被设置为预定的数字代码，这使得能够执行自诊断。应注意，本发明描述的效果并非限制性的，并且可以包括本发明中描述的任何效果。

附图说明

图1是描述了根据本发明实施例的摄像装置的配置示例的框图。

图2是描述了图1中所示的像素阵列的配置示例的电路图。

图3是描述了图1中所示的像素阵列的配置示例的另一电路图。

图4是描述了图1中所示的像素阵列的配置示例的另一电路图。

图5是描述了图1中所示的像素阵列的配置示例的另一电路图。

图6是描述了图4中所示的电压发生器的配置示例的电路图。

图7A是描述了图4中所示的一个读出部的配置示例的电路图。

图7B是描述了图4中所示的另一个读出部的配置示例的电路图。

图8是描述了图1中所示的信号处理器的配置示例的框图。

图9是描述了图1所示的摄像装置的配置示例的说明图。

图10是描述了图1所示的摄像装置的操作示例的时序图。

图11是描述了图1中所示的摄像装置的操作示例的时序波形图。

图12是描述了图1中所示的摄像装置的操作示例的另一时序波形图。

图13A是描述了图7A中所示的读出部的操作示例的说明图。

图13B是描述了图7B中所示的读出部的操作示例的说明图。

图14是描述了图13A和图13B中所示的读出部的操作示例的时序图。

图15是描述了图13A和图13B中所示的读出部的操作示例的另一时序图。

图16是描述了图1中所示的摄像装置的操作示例的说明图。

图17是描述了图1中所示的摄像装置的操作示例的另一时序波形图。

图18是描述了图1中所示的摄像装置的操作示例的另一时序波形图。

图19是描述了图1中所示的摄像装置的操作示例的另一时序波形图。

图20是描述了图1中所示的摄像装置的操作示例的另一时序波形图。

图21是描述了图1中所示的摄像装置的操作示例的另一时序波形图。

图22是描述了图1中所示的摄像装置的操作示例的另一时序波形图。

图23A是描述了图7A中所示的读出部的操作示例的另一说明图。

图23B是描述了图7B中所示的读出部的操作示例的另一说明图。

图24是描述了图23A和图23B中所示的读出部的操作示例的时序图。

图25A是描述了图7A中所示的读出部的操作示例的另一说明图。

图25B是描述了图7B中所示的读出部的操作示例的另一说明图。

图26是描述了图25A和图25B中所示的读出部的操作示例的时序图。

图27A是描述了图7A中所示的读出部的操作示例的另一说明图。

图27B是描述了图7B中所示的读出部的操作示例的另一说明图。

图28是描述了图27A和图27B中所示的读出部的操作示例的时序图。

图29是描述了根据变形例的像素阵列的配置示例的电路图。

图30是描述了根据另一变形例的像素阵列的配置示例的电路图。

图31A是描述了根据另一变形例的读出部的操作示例的说明图。

图31B是描述了根据另一变形例的读出部的操作示例的另一说明图。

图32是描述了图31A和图31B所示的读出部的操作示例的时序图。

图33A是描述了根据另一变形例的读出部的操作示例的说明图。

图33B是描述了根据另一变形例的读出部的操作示例的另一说明图。

图34是描述了图33A和图33B所示的读出部的操作示例的时序图。

图35是描绘了车辆控制系统的示意性配置的示例的框图。

图36是辅助说明车外信息检测部和摄像部的安装位置的示例的图。

图37是描述了根据另一变形例的摄像装置的配置示例的说明图。

图38是描述了上基板和下基板中的电路排布的示例的说明图。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本发明的一些实施例。需要注意的是，以下列顺序进行描述。

1.实施例

2.应用例

<1.实施例>

[配置示例]

图1描述了根据实施例的摄像装置(摄像装置1)的配置示例。摄像装置1包括像素阵列10、扫描器21、信号发生器22和23、读出部40(读出部40S和40N)、控制器50和信号处理器60。

像素阵列10包括以矩阵形式排列的多个像素P。多个像素P包括多个像素P1、多个遮光像素P2、多个伪像素P3和多个伪像素P4。像素P1各自包括光电二极管，并产生对应于接收光的光量的像素电压Vpix。遮光像素P2各自包括遮光的像素，并检测光电二极管的暗电流，随后进行描述。伪像素P3和P4均包括不包括光电二极管的像素。像素阵列10具有通常像素区域R1、遮光像素区域R21和R22、以及伪像素区域R3和R4。多个像素P1设置在通常像素区域R1中。多个遮光像素P2设置在遮光像素区域R21和R22中。多个伪像素P3设置在伪像素区域R3中。多个伪像素P4设置在伪像素区域R4中。在该示例中，在像素阵列10中，伪像素区域R4、伪像素区域R3、遮光像素区域R21、遮光像素区域R22和通常像素区域R1在垂直方向(图1中的纵向)上从上到下依次设置。

像素阵列10包括沿垂直方向(图1中的纵向)延伸的多条信号线SGL(在该示例中为4096条信号线SGL(0)至SGL(4095))。多条信号线SGL设置为贯穿通常像素区域R1、遮光像素区域R21和R22、以及伪像素区域R3和R4。在该示例中，一列像素P和两条信号线SGL在水平方向(图1中的横向)上交替设置。偶数的信号线SGL(SGL(0)，SGL(2)，...)耦合到读出部40S，奇数的信号线SGL(SGL(1)，SGL(3)，...)耦合到读出部40N。

下面描述通常像素区域R1、遮光像素区域R21和R22、以及伪像素区域R3和R4。

图2描述了通常像素区域R1的配置示例。像素阵列10在通常像素区域R1中包括多个控制线TGL、多个控制线SLL和多个控制线RSTL。控制线TGL在水平方向(图2中的横向)上延伸，并且控制信号TG从扫描器21施加到控制线TGL。控制线SLL在水平方向上延伸，并且控制信号SL从扫描器21施加到控制线SLL。控制线RSTL在水平方向上延伸，并且控制信号RST从扫描器21施加到控制线RSTL。

多个像素P1包括多个像素P1A和多个像素P1B。像素P1A和像素P1B具有彼此相同的电路配置。像素P1A和像素P1B在垂直方向(图2中的纵向)上交替设置。

像素P1(像素P1A和P1B)均包括光电二极管11和晶体管12至15。在该示例中，晶体管12至15均包括N型MOS(金属氧化物半导体)晶体管。

光电二极管11用作光电转换器，其产生与接收光的光量相对应的电荷量并将电荷累积在内部。光电二极管11具有接地的阳极和与晶体管12的源极耦合的阴极。

晶体管12的栅极耦合到控制线TGL中的相应一个，晶体管12的源极耦合到光电二极管11的阴极，晶体管12的漏极耦合到浮动扩散部FD。像素P1A的晶体管12的栅极和设置在像素P1A下方的像素P1B的晶体管12的栅极耦合到相同的控制线TGL。

通过这种配置，在像素P1中，晶体管12基于控制信号TG而变为ON状态，并且在像素P1的光电二极管11中产生的电荷被传输到浮动扩散部FD(电荷传输操作)。

晶体管13的栅极耦合到控制线RSTL中的相应一个，晶体管13的漏极提供有电源电压VDD，晶体管13的源极耦合到浮动扩散部FD。像素P1A的晶体管13的栅极和设置在像素P1A下方的像素P1B的晶体管13的栅极耦合到相同的控制线RSTL。

通过这种配置，在像素P1中，在从光电二极管11向浮动扩散部FD传输电荷之前，晶体管13基于控制信号RST变为ON状态，并且电源电压VDD被提供给浮动扩散部FD。这使得像素P1中的浮动扩散部FD的电压被复位(复位操作)。

晶体管14的栅极耦合到浮动扩散部FD，晶体管14的漏极提供有电源电压VDD，晶体管14的源极耦合到晶体管15的漏极。

晶体管15的栅极耦合到控制线SLL中的相应一个，晶体管15的漏极耦合到晶体管14的源极，晶体管15的源极耦合到信号线SGL中的相应一个。像素P1A的晶体管15的源极耦合到偶数的信号线SGL(例如，信号线SGL(0))，并且像素P1B的晶体管15的源极耦合到奇数的信号线SGL(例如，信号线SGL(1))。

通过这种配置，在像素P1(像素P1A和P1B)中，晶体管15变为ON状态，这使得晶体管14耦合到读出部40的电流源44(稍后描述)。这使得晶体管14作为所谓的源极跟随器工作，并且经由晶体管15将对应于浮动扩散部FD的电压的电压输出到信号线SGL作为信号SIG。具体地，在浮动扩散部FD的电压被复位之后的P相位(预充电阶段)时段PP中，晶体管14输出与此时的浮动扩散部FD的电压对应的复位电压Vreset作为信号SIG。另外，在电荷从光电二极管11传输到浮动扩散部FD之后的D相位(数据阶段)时段PD中，晶体管14输出与接收光的光量对应的像素电压Vpix作为信号SIG。该像素电压Vpix与此时的浮动扩散部FD的电压对应。

接下来，对遮光像素区域R21和R22进行描述。如图1所示，两行遮光像素P2设置在遮光像素区域R21中，并且两行遮光像素P2设置在遮光像素区域R22中。遮光像素区域R22的配置类似于遮光像素区域R21的配置，因此在下文中将遮光像素区域R21作为示例进行描述。

图3描述了遮光像素区域R21的配置示例。应注意，除了像素阵列10的遮光像素区域R21之外，图3还示出了扫描器21。像素阵列10在遮光像素区域R21中包括控制线TGL、控制线SLL和控制线RSTL。控制线TGL在水平方向(图3中的横向)上延伸，并且控制信号TG从扫描器21施加到控制线TGL。控制线SLL在水平方向上延伸，并且控制信号SL从扫描器21施加到控制线SLL。控制线RSTL在水平方向上延伸，并且控制信号RST从扫描器21施加到控制线RSTL。

多个遮光像素P2包括多个遮光像素P2A和多个遮光像素P2B。遮光像素P2A和遮光像素P2B具有彼此相同的电路配置。遮光像素P2A包括两行遮光像素P2的上行中的像素，并且遮光像素P2B包括两行遮光像素P2的下行中的像素。

遮光像素P2(遮光像素P2A和P2B)均包括光电二极管11和晶体管12至15。遮光像素P2具有与像素P1相同的电路配置(图2)，并且与像素P1的不同之处在于，光被屏蔽而不进入光电二极管11。

通过这种配置，在遮光像素P2(遮光像素P2A和P2B)中，与像素P1一样，晶体管15变为ON状态，这使得晶体管14通过晶体管15将对应于浮动扩散部FD的电压的信号SIG输出到信号线SGL。遮光像素P2被遮光，因此，在D相位时段PD中浮动扩散部FD的电压变为与光电二极管11的暗电流对应的电压。因此，晶体管14在D相位时段PD中输出与暗电流对应的像素电压Vpix作为信号SIG。

接下来，描述伪像素区域R3和R4。如图1所示，两行伪像素P3设置在伪像素区域R3中，两行伪像素P4设置在伪像素区域R4中。

图4描述了伪像素区域R3的配置示例。应注意，除了像素阵列10的伪像素区域R3之外，图4还示出了扫描器21和信号发生器22。像素阵列10在伪像素区域R3中包括控制线SLL、控制线VMAL和控制线VMBL。控制线SLL在水平方向(图4中的横向)上延伸，并且控制信号SL从扫描器21施加到控制线SLL。控制线VMAL在水平方向上延伸，并且控制信号VMA从信号发生器22的电压发生器30A(稍后描述)施加到控制线VMAL。控制线VMBL在水平方向上延伸，并且控制信号VMB从信号发生器22的电压发生器30B(稍后描述)施加到控制线VMBL。

多个伪像素P3包括多个伪像素P3A和多个伪像素P3B。伪像素P3A和伪像素P3B具有彼此相同的电路配置。伪像素P3A包括两行伪像素P3的上行中的像素，并且伪像素P3B包括两行伪像素P3的下行中的像素。

伪像素P3(伪像素P3A和P3B)均具有晶体管14和15。换句话说，伪像素P3均相当于去除了光电二极管11以及晶体管12和13的像素P1(图2)。

在伪像素P3A中，晶体管14具有耦合到控制线VMAL的栅极、提供有电源电压VDD的漏极、以及耦合到晶体管15的漏极的源极。晶体管15具有耦合到控制线SLL的栅极、耦合到晶体管14的源极的漏极、以及耦合到偶数的信号线SGL(例如，信号线SGL(0))的源极。

在伪像素P3B中，晶体管14具有耦合到控制线VMBL的栅极、提供有电源电压VDD的漏极、以及耦合到晶体管15的漏极的源极。晶体管15具有耦合到控制线SLL的栅极、耦合到晶体管14的源极的漏极、以及耦合到奇数的信号线SGL(例如，信号线SGL(1))的源极。

通过这种配置，在伪像素P3A中，晶体管15变为ON状态，这使得在P相位时段PP和D相位时段PD中晶体管14经由晶体管15将对应于控制信号VMA的电压的信号SIG输出到信号线SGL。同样地，在伪像素P3B中，晶体管15变为ON状态，这使得在P相位时段PP和D相位时段PD中晶体管14经由晶体管15将对应于控制信号VMB的电压的信号SIG输出到信号线SGL。

图5描述了伪像素区域R4的配置示例。应注意，除了像素阵列10的伪像素区域R4之外，图5还示出了扫描器21和信号发生器23。像素阵列10在伪像素区域R4中包括控制线SLL和控制线SUNL。控制线SLL在水平方向(图5中的横向)上延伸，并且控制信号SL从扫描器21施加到控制线SLL。控制线SUNL在水平方向上延伸，并且控制信号SUN从信号发生器23施加到控制线SUNL。

多个伪像素P4包括多个伪像素P4A和多个伪像素P4B。伪像素P4A和伪像素P4B具有彼此相同的电路配置。伪像素P4A包括两行伪像素P4的上行中的像素，并且伪像素P4B包括两行伪像素P4的下行中的像素。

伪像素P4(伪像素的P4A和P4B)均包括晶体管14和15。伪像素P4具有与伪像素P3(图4)相同的电路配置。晶体管14具有耦合到控制线SUNL的栅极、提供有电源电压VDD的漏极、以及耦合到晶体管15的漏极的源极。晶体管15具有耦合到控制线SLL的栅极、耦合到晶体管14的源极的漏极、以及耦合到信号线SGL的源极。伪像素P4A的晶体管15的源极耦合到偶数的信号线SGL(例如，信号线SGL(0))，并且伪像素P4B的晶体管15的源极耦合到奇数的信号线SGL(例如，信号线SGL(1))。

在伪像素P4中，如后文所述，当通常像素区域R1中的像素P1、遮光像素区域R21和R22中的遮光像素P2以及伪像素区域R3中的伪像素P3被选择作为读出目标时，晶体管15变为ON状态。此后，例如，在摄像装置1捕获极亮物体的图像的情况下，在P相位时段PP之前的预定时段，伪像素P4均经由晶体管15将与控制信号SUN的电压对应的电压输出到信号线SGL。因此，在捕获极亮物体的图像的情况下，如稍后所述，在P相位时段PP之前的预定时段，伪像素P4均限制信号SIG的电压以防止信号SIG的电压变得太低。

扫描器21(图1)基于来自控制器50的指令依次驱动通常像素区域R1中的多个像素P1，并且例如包括移位寄存器、地址解码器等。具体地，扫描器21将控制信号RST依次施加于通常像素区域R1中的多个控制线RSTL，将控制信号TG依次施加于多个控制线TGL，并将控制信号SL依次施加于多个控制线SLL。

此外，如稍后将描述的，在消隐时段P20中，扫描器21还具有驱动遮光像素区域R21和R22中的多个遮光像素P2以及伪像素区域R3中的多个伪像素P3的功能。

此外，如稍后将描述的，在通常像素区域R1中的像素P1、遮光像素区域R21和R22中的遮光像素P2和伪像素区域R3中的伪像素P3被选择作为读出目标的情况下，扫描器21还具有驱动伪像素区域R4中的伪像素P4的功能。

基于来自控制器50的指令，信号发生器22将控制信号VMA施加于像素阵列10中的控制线VMAL，并将控制信号VMB施加于控制线VMBL。如图4所示，信号发生器22包括两个电压发生器30(电压发生器30A和30B)。电压发生器30A和电压发生器30B具有彼此相同的电路配置，因此下面将以电压发生器30A为示例进行描述。

图6描述了电压发生器30A的配置示例。电压发生器30A包括电阻电路部31、选择器32、温度传感器33和选择器34。电阻电路部31包括串联的多个电阻器，并且将电源电压VDD分压以产生多个电压。选择器32基于控制器50提供的控制信号从电阻电路部31产生的多个电压中选择一个电压，并输出所选择的电压。温度传感器33检测温度，并产生与检测到的温度对应的电压Vtemp。选择器34基于控制器50提供的控制信号选择从选择器32提供的电压或从温度传感器33提供的电压Vtemp，并输出所选择的电压作为控制信号VMA。

电压发生器30A和电压发生器30B分别由控制器50提供控制信号。这使得电压发生器30A和30B可以产生彼此相同的控制信号VMA和VMB，或者可以产生彼此不同的控制信号VMA和VMB。

信号发生器23基于来自控制器50的指令将控制信号SUN施加于像素阵列10中的控制线SUNL。如稍后将描述的，在摄像装置1捕获极亮物体的图像的情况下，控制信号SUN限制信号SIG的电压以防止信号SIG的电压在P相位时段PP之前的预定时段变得太低。

读出部40(读出部40S和40N)基于从像素阵列10经由信号线SGL提供的信号SIG执行AD转换，以产生图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)。读出部40S耦合到偶数的信号线SGL(信号线SGL(0)，SGL(2)，SGL(4)，...)，并且在该示例中被设置在垂直方向(图1中的纵向)上像素阵列10的下方。读出部40N耦合到奇数的信号线SGL(信号线SGL(1)，SGL(3)，SGL(5)，...)，并且在该示例中被设置在垂直方向上像素阵列10的上方。

图7A描述了读出部40S的配置示例，图7B描述了读出部40N的配置示例。应注意，除了读出部40S之外，图7A还示出了控制器50和信号处理器60。同样地，除了读出部40N之外，图7B还示出了控制器50和信号处理器60。

读出部40(读出部40S和40N)包括多个AD(模数)转换器ADC(AD转换器ADC(0)，ADC(1)，ADC(2)，...)、多个开关部SW(开关部SW(0)，SW(1)，SW(2)，...)和总线布线100(总线布线100S和100N)。

AD转换器ADC均基于从像素阵列10提供的信号SIG执行AD转换，以将像素电压Vpix转换为数字代码CODE。对应于多个信号线SGL设置多个AD转换器ADC。具体地，在读出部40S(图7A)中，对应于第0信号线SGL(0)设置第0AD转换器ADC(0)，对应于第二信号线SGL(2)设置第二AD转换器ADC(2)，对应于第四信号线SGL(4)设置第四AD转换器ADC(4)。同样地，在读出部40N(图7B)中，对应于第一信号线SGL(1)设置第一AD转换器ADC(1)，对应于第三信号线SGL(3)设置第三AD转换器ADC(3)，对应于第五信号线SGL(5)设置第五AD转换器ADC(5)。

AD转换器ADC均包括电容元件41和42、电流源44、比较器45和计数器46。电容元件41的一端被提供有从控制器50提供的参考信号REF，另一端耦合到比较器45的正输入端。参考信号REF具有所谓的斜坡波形，其中电压电平在P相位时段PP和D相位时段PD中随着时间推移而逐渐减小。电容元件42的一端耦合到信号线SGL，另一端耦合到比较器45的负输入端。电流源44使具有预定电流值的电流从信号线SGL流到地线。比较器45执行正输入端处的输入电压和负输入端处的输入电压之间的比较，并输出比较结果作为信号CMP。比较器45的正输入端通过电容元件41提供有参考信号REF，负输入端通过电容元件42提供有信号SIG。比较器45还具有执行零调整的功能，该功能使得正输入端和负输入端在P相位时段PP之前的预定时段中彼此电耦合。计数器46基于从比较器45提供的信号CMP以及从控制器50提供的时钟信号CLK和控制信号CC执行计数操作。通过这种配置，AD转换器ADC均基于信号SIG执行AD转换，并输出计数器46的计数值CNT作为具有多位(在该示例中为13位)的数字代码CODE。

开关部SW各自基于从控制器50提供的控制信号SEL，向总线布线100提供从AD转换器ADC中对应的一个输出的数字代码CODE。对应于多个AD转换器ADC设置多个开关部SW。具体地，在读出部40S(图7A)中，对应于第0AD转换器ADC(0)设置第0开关部SW(0)，对应于第二AD转换器ADC(2)设置第二开关部SW(2)，对应于第四AD转换器ADC(4)设置第四开关部SW(4)。同样地，在读出部40N(图7B)中，对应于第一AD转换器ADC(1)设置第一开关部SW(1)，对应于第三AD转换器ADC(3)设置第三开关部SW(3)，对应于第五AD转换器ADC(5)设置第五开关部SW(5)。

在该示例中，开关部SW均被配置为使用与数字代码CODE中的位数相同数量的(在该示例中为13个)晶体管。基于从控制器50提供的控制信号SEL的各个位(控制信号SEL[0]至SEL[4095])对这些晶体管进行ON/OFF控制，具体地，例如，各个晶体管基于控制信号SEL[0]被转到ON状态，这使得第0开关部SW(SW(0))(图7A)将从第0AD转换器ADC(0)输出的数字代码CODE提供给总线布线100S。同样地，例如，基于控制信号SEL[1]将各个晶体管转到ON状态，这使得第一开关部SW(SW(1))(图7B)将从第一AD转换器ADC(1)输出的数字代码CODE提供给总线布线100N。这同样适用于其他开关部SW。

总线布线100S(图7A)包括多个(在该示例中为十三个)布线，并且传输从读出部40S的AD转换器ADC输出的数字代码CODE。读出部40S使用总线布线100S将从读出部40S的AD转换器ADC提供的多个数字代码CODE提供给信号处理器60作为图像信号DATA0S。

类似地，总线布线100N(图7B)包括多个(在该示例中为十三个)布线，并且传输从读出部40N的AD转换器ADC输出的数字代码CODE。读出部40N使用总线布线100N将从读出部40N的AD转换器ADC提供的多个数字代码CODE提供给信号处理器60作为图像信号DATA0N。

控制器50(图1)向扫描器21、信号发生器22和23、读出部40(读出部40S和40N)以及信号处理器60提供控制信号，并控制这些电路的操作，从而控制摄像装置1的操作。

控制器50包括参考信号发生器51。参考信号发生器51产生参考信号REF。参考信号REF具有所谓的斜坡波形，其中电压电平在P相位时段PP和D相位时段PD中随着时间的推移而逐渐减小。参考信号发生器51允许改变参考信号REF中的斜坡波形的斜率和电压偏移量OFS。此后，参考信号发生器51将产生的参考信号REF提供给读出部40(读出部40S和40N)的AD转换器ADC。

通过这种配置，例如，控制器50通过向扫描器21提供控制信号来执行控制，从而使扫描器21依次驱动通常像素区域R1中的多个像素P1，并在消隐时段P20中驱动遮光像素区域R21和R22中的多个遮光像素P2以及伪像素区域R3中的多个伪像素P3。此外，例如，控制器50通过向扫描器21提供控制信号来执行控制，从而在通常像素区域R1中的像素P1、遮光像素区域R21和R22中的遮光像素P2以及伪像素区域R3中的伪像素P3被选择作为读出目标的情况下，使得扫描器21驱动伪像素区域R4中的伪像素P4。

此外，控制器50通过向信号发生器22提供控制信号来执行控制，从而使信号发生器22将控制信号VMA施加于伪像素区域R3中的控制线VMAL并将控制信号VMB施加到控制线VMBL。此外，控制器50通过向信号发生器23提供控制信号来执行控制，从而使信号发生器23将控制信号SUN施加于伪像素区域R4中的控制线SUNL。

此外，控制器50通过将参考信号REF、时钟信号CLK、控制信号CC和控制信号SEL(控制信号SEL[0]至SEL[4095])提供给读出部40(读出部40S和40N)来执行控制，从而使读出部40基于信号SIG产生图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)。

此外，控制器50将控制信号提供给信号处理器60以控制信号处理器60的操作。

图8描述了信号处理器60的配置示例。信号处理器60基于从读出部40提供的图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)执行预定信号处理，以输出经过信号处理的图像信号作为图像信号DATA。此外，信号处理器60还具有基于图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)执行诊断处理并输出诊断结果RES的功能。信号处理器60包括处理器70和80以及诊断部61。

处理器70基于图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)执行暗电流校正。在暗电流校正中，从图像信号DATA0包括的数字代码CODE中减去光电二极管11的暗电流的贡献部分。处理器70包括平均值计算部71、偏移量计算部72、平均值计算部73、校正值计算部74和校正部75。

基于来自控制器50的指令，平均值计算部71确定图像信号DATA0中包括的与遮光像素区域R21中的多个遮光像素P2相关的数字代码CODE的平均值。换句话说，通过由扫描器21驱动遮光像素区域R21中的多个遮光像素P2，并基于信号SIG由读出部40进行AD转换，而产生数字代码CODE，在此情况下，平均值计算部71确定这些数字代码CODE的平均值。

偏移量计算部72基于平均值计算部71的计算结果来计算在D相位时段PD中参考信号REF的电压偏移量OFS。之后，偏移量计算部72将该计算的结果提供给控制器50。控制器50将电压偏移量OFS存储在寄存器中，并且控制器50的参考信号发生器51基于电压偏移量OFS产生参考信号REF。由此，参考信号发生器51之后在D相位时段PD生成电压偏移了电压偏移量OFS的参考信号REF。此后，扫描器21驱动遮光像素区域R22中的多个遮光像素P2，并且读出部40基于信号SIG利用参考信号REF进行AD转换，从而产生数字代码CODE。

基于来自控制器50的指令，平均值计算部73确定图像信号DATA0中包括的与遮光像素区域R22中的多个遮光像素P2相关的数字代码CODE的平均值。利用电压偏移了电压偏移量OFS的参考信号REF，在D相位时段PD中由读出部40产生数字代码CODE。平均值计算部73确定如此生成的数字代码CODE的平均值。

校正值计算部74基于平均值计算部73的计算结果来计算数字代码CODE的校正值。

校正部75使用由校正值计算部74计算的校正值来校正图像信号DATA0中包括的与通常像素区域R1中的多个像素P1有关的数字代码CODE。

通过这种配置，处理器70基于与遮光像素区域R21和R22中的多个遮光像素P2相关的数字代码CODE，确定光电二极管11的暗电流对数字代码CODE的影响，并从与通常像素区域R1中的多个像素P1相关的数字代码CODE中减去暗电流的贡献部分。

例如，在一行中的像素P1或一列中的像素P1不能正常操作，而由此在图像中引起线性条纹的情况下，处理器80对图像执行校正处理。处理器80包括行平均值计算部81、判断部82、水平条纹校正部83、判断部84、垂直条纹校正部85、选择控制器86和选择器87。

行平均值计算部81基于从处理器70提供的图像信号来计算与通常像素区域R1中的一行中的像素P1相关的数字代码CODE的平均值。

基于从行平均值计算部81提供的多行中的数字代码CODE的平均值，判断部82判断是否产生在水平方向上延伸的线性条纹。具体地，例如，与目标行中的像素P1相关的数字代码CODE的平均值和与目标行上方的行中的像素P1相关的数字代码CODE的平均值之间的差值大于预定值，并且与目标行中的像素P1相关的数字代码CODE的平均值和与目标行下方的行中的像素P1相关的数字代码CODE的平均值的差值大于预定值，在此情况下，判断部82确定在目标行中产生线性条纹。此后，判断部82将这种判断的结果提供给选择控制器86。

基于与目标行上方的行中的像素P1相关的数字代码CODE和与目标行下方的行中的像素P1相关的数字代码CODE，水平条纹校正部83计算与目标行中的像素P1相关的数字代码CODE。具体地，例如，水平条纹校正部83确定与目标像素P1上方的像素P1相关的数字代码CODE和与目标像素P1下方的像素P1相关的数字代码CODE的平均值，以确定与目标像素P1相关的数字代码CODE。

基于处理器70提供的图像信号中包括的与目标像素P1相关的数字代码CODE、与目标像素P1左侧的像素P1相关的数字代码CODE、以及与目标像素P1右侧的像素P1相关的数字代码CODE，判断部84判断是否可能产生在垂直方向上延伸的线性条纹。具体地，例如，与目标像素P1相关的数字代码CODE和与目标像素P1左侧的像素P1相关的数字代码CODE之间的差值大于预定值，并且与目标像素P1相关的数字代码CODE和与目标像素P1右侧的像素P1相关的数字代码CODE之间的差值大于预定值，在此情况下，判断部84确定在包括目标像素P1的列中可能产生线性条纹。此后，判断部84将这种判断的结果提供给选择控制器86。

例如，垂直条纹校正部85确定与目标像素P1右侧的像素P1相关的数字代码CODE和与目标像素P1左侧的像素P1相关的数字代码CODE的平均值，以确定与目标像素P1相关的数字代码CODE。

选择控制器86基于判断部82和84的判断结果产生选择信号，该选择信号用于表示从处理器70提供的数字代码CODE、水平条纹校正部83提供的数字代码CODE、以及垂直条纹校正部85提供的数字代码CODE中选择的数字代码CODE。

基于从选择控制器86提供的选择信号，选择器87选择处理器70提供的数字代码CODE、水平条纹校正部83提供的数字代码CODE、或垂直条纹校正部85提供的数字代码CODE，并输出所选择的数字代码CODE。

通过这种配置，处理器80基于处理器70提供的图像信号检测线性条纹，并校正数字代码CODE以使线性条纹不太明显。此后，处理器80输出如此处理的图像信号作为图像信号DATA。应注意，在该示例中，摄像装置1中设有处理器80，但这不是限制性的。摄像装置1可以不设置处理器80，并且与摄像装置1不同的信号处理器可以执行处理器80的处理。

应注意，在该示例中，在一行中的像素P1或一列中的像素P1不能正常操作，由此导致在图像中产生线性条纹的情况下，处理器80校正数字代码CODE以使线性条纹不太明显，但这不是限制性的。例如，在两个相邻行中的像素P1未正常操作，由此导致在图像中产生线性条纹的情况下，可以以类似的方式校正数字代码CODE。

诊断部61基于图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)执行诊断处理。具体地，诊断部61通过确认图像信号DATA0中包括的数字代码CODE是否满足预定规格来执行诊断处理，并输出诊断结果RES。

在摄像装置1中，图1中所示的模块可以形成在一个半导体基板中。此外，图1中所示的模块也可以形成在多个半导体基板中。具体地，例如，如图9所示，摄像装置1中的各个模块可以分别形成在两个半导体基板(上基板201和下基板202)中。在该示例中，上基板201和下基板202层叠，并且通过多个通孔203彼此耦合。例如，可以在上基板201中形成像素阵列10、控制线TGL、SLL、RSTL、VMAL、VMBL和SUNL、信号线SGL、扫描器21以及信号发生器22和23。此外，可以在下基板202中形成读出部40(读出部40S和40N)、控制器50和信号处理器60。具体地，上基板201中的信号线SGL通过多个通孔203的多个通孔203A(第一耦合部)耦合到下基板202中的读出部40。应注意，各个电路的排布不限于此，例如，可以在下基板202中形成信号发生器22和23。在这种情况下，上基板201中的多个控制线VMAL、VMBL和SUNL通过多个通孔203的多个通孔203B(第二耦合部)耦合到下基板202中的信号发生器22和23。这种层叠配置使得可以在排布方面实现有利的设计。此外，在摄像装置1中，例如，即使在相邻的通孔203之间发生短路、电压固定等情况下，也可以诊断这些故障。

图38描述了上基板201和下基板202中的电路排布的示例。

在该示例中，像素阵列10形成在上基板201中。换句话说，多个像素P1(像素P1A和P1B)、多个遮光像素P2(遮光像素P2A和P2B)、多个伪像素P3(伪像素P3A和P3B)、多个伪像素P4(伪像素P4A和P4B)、控制线TGL、SLL、RSTL、VMAL、VMBL和SUNL以及信号线SGL形成在上基板201中。

此外，电极区域201A、201B和201C设置在上基板201中。电极区域201A设置在上基板201的下侧，电极区域201B设置在上基板201的上侧，并且电极区域201C设置在上基板201的左侧。多个电极形成在电极区域201A中，并且多个电极经由诸如芯片贯通孔(TCV，Through Chip Via)等通孔耦合到例如像素阵列10中的多个偶数的信号线SGL。多个电极形成在电极区域201B中，并且多个电极通过诸如TCV等通孔耦合到例如像素阵列10中的多个奇数的信号线SGL。多个电极形成在电极区域201C中，并且这些电极通过诸如TCV等通孔耦合到例如像素阵列10中的控制线TGL、SLL、RSTL、VMAL和VMBL。

在该示例中，扫描器21、读出部40S和40N、参考信号发生器51和处理器209形成在下基板202中。这里，处理器209对应于控制器50中的参考信号发生器51、信号发生器22和23、以及信号处理器60以外的电路。处理器209设置在图38中的上下方向上的中部附近。扫描器21设置在处理器209的左侧。参考信号发生器51设置在处理器209的右侧。读出部40S设置在处理器209的下方。读出部40N设置在处理器209的上方。期望从参考信号发生器51提供给两个读出部40S和40N的参考信号的REF在两个读出部40S和40N中具有相同的波形。因此，期望从参考信号发生器51到读出部40S的距离等于从参考信号发生器51到读出部40N的距离。应注意，在该示例中，设置有一个参考信号发生器51，但是本发明不限于此。例如，可以设置两个参考信号发生器51(参考信号发生器51S和51N)，并且可以将由参考信号发生器51S产生的参考信号REF提供给读出部40S，将由参考信号发生器51N产生的参考信号REF提供给读出部40N。

此外，电极区域202A、202B和202C设置在下基板202中。电极区域202A在下基板202的下侧与读出部40S相邻地设置。电极区域202B在下基板202的上侧与读出部40N相邻地设置。电极区域202C在下基板202的左侧与扫描器21相邻地设置。多个电极形成在电极区域202A中，并且多个电极通过诸如TCV等通孔耦合到例如读出部40S。多个电极形成在电极区域202B中，并且多个电极通过诸如TCV等通孔耦合到例如读出部40N。多个电极形成在电极区域202C中，并且多个电极通过诸如TCV等通孔耦合到例如扫描器21以及处理器209中的信号发生器22和23。

在摄像装置1中，上基板201和下基板202彼此接合。由此，上基板201的电极区域201A中的多个电极电耦合到下基板202的电极区域202A中的多个电极，上基板201的电极区域201B中的多个电极电耦合到下基板202的电极区域202B中的多个电极，并且上基板201的电极区域201C中的多个电极电耦合到下基板202的电极区域202C中的多个电极。

通过这种配置，下基板202中的扫描器21以及信号发生器22和23经由电极区域201C和202C中的多个电极将控制信号TG、SL、RST、VMA、VMB和SUN提供给上基板201中的像素阵列10。上基板201中的像素阵列10经由电极区域201A和202A中的多个电极以及电极区域201B和202B中的多个电极将信号SIG提供给下基板202中的读出部40S和40N。下基板202中的读出部40S和40N基于信号SIG执行AD转换，以产生图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)。下基板202中的信号处理器60基于图像信号DATA0执行诊断处理，并输出诊断结果RES。因此，在摄像装置1中，如稍后将描述的，例如，即使在像素阵列10中的相邻信号线SGL之间发生短路，电极区域201A、201B、201C、202A、202B和202C周围的相邻电极或相邻通孔之间发生短路，或信号线SGL和电极中出现电压固定等情况下，也可以诊断这些故障。

此外，以这种方式将像素阵列10主要设置在上基板201中使得能够利用像素专用的半导体制造工艺来制造上基板201。换句话说，除了像素阵列10之外，上基板201不包括晶体管，因此，例如，即使在进行1000度的退火处理时，也不会对像素阵列10之外的电路产生影响。因此，在上基板201的制造中，可以引入例如用于处理白点的高温处理，从而可以改善摄像装置1的性能。

这里，信号线SGL对应于本发明中的“信号线”的具体示例。像素P1对应于本发明中的“像素”的具体示例。AD转换器ADC对应于本发明中的“第一锁存器”和“第二锁存器”的具体示例。多个开关部SW以及总线布线100S和100N对应于本发明中的“传输部”的具体示例。

[操作和作用]

接下来，描述根据本发明实施例的摄像装置1的操作和作用。

(整体操作概述)

首先，参考图1说明摄像装置1的整体操作概述。信号发生器22产生控制信号VMA和VMB。信号发生器23产生控制信号SUN。扫描器21依次驱动通常像素区域R1中的多个像素P1。通常像素区域R1中的像素P1在P相位时段PP输出复位电压Vreset作为信号SIG，并且在D相位时段PD输出与接收光的光量对应的像素电压Vpix作为信号SIG。此外，扫描器21在消隐时段P20驱动遮光像素区域R21和R22中的多个遮光像素P2以及伪像素区域R3中的多个伪像素P3。在P相位时段PP遮光像素区域R21和R22中的遮光像素P2输出复位电压Vreset作为信号SIG，并且在D相位时段PD输出与暗电流对应的像素电压Vpix作为信号SIG。伪像素区域R3中的伪像素P3A在P相位时段PP和D相位时段PD中输出与控制信号VMA的电压对应的信号SIG，并且伪像素P3B输出与控制信号VMB的电压对应的信号SIG。此外，在通常像素区域R1中的像素P1、遮光像素区域R21和R22中的遮光像素P2以及伪像素区域R3中的伪像素P3被选择作为读出目标的情况下，扫描器21驱动伪像素区域R4中的伪像素P4。

读出部40(读出部40S和40N)基于信号SIG执行AD转换，以产生图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)。信号处理器60基于图像信号DATA0执行预定信号处理，以输出经信号处理的图像信号作为图像信号DATA，并基于图像信号DATA0执行诊断处理，以输出诊断结果RES。控制器50将控制信号提供给扫描器21、信号发生器22和23、读出部40(读出部40S和40N)以及信号处理器60以控制这些电路的操作，从而控制摄像装置1的操作。

(详细操作)

在摄像装置1中，通常像素区域R1中的多个像素P1根据接收光的光量累积电荷，并且输出与接收光的光量对应的像素电压Vpix作为信号SIG。下面详细描述该操作。

图10描述了在通常像素区域R1中扫描像素P1的操作的示例。图11示出了摄像装置1的操作示例，其中(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示第(n-1)控制线RSTL(n-1)中的控制信号RST(n-1)的波形，(C)表示第(n-1)控制线TGL(n-1)中的控制信号TG(n-1)的波形，(D)表示第(n-1)控制线SLL(n-1)中的控制信号SL(n-1)的波形，(E)表示第n控制线RSTL(n)中的控制信号RST(n)的波形，(F)表示第n控制线TGL(n)中的控制信号TG(n)的波形，(G)表示第n控制线SLL(n)中的控制信号SL(n)的波形，(H)表示第(n+1)控制线RSTL(n+1)中的控制信号RST(n+1)的波形，(I)表示第(n+1)控制线TGL(n+1)中的控制信号TG(n+1)的波形，并且(J)表示第(n+1)控制线SLL(n+1)中的控制信号SL(n+1)的波形。

如图10所示，摄像装置1在从时刻t0到时刻t1的时段中从垂直方向的顶部起依次对通常像素区域R1中的像素P1执行累积开始驱动D1。

具体地，例如，如图11所示，在从时刻t21开始的水平时段H中，扫描器21生成均具有脉冲波形(图11的(B)和(C))的控制信号RST(n-1)和TG(n-1)。具体地，扫描器21在时刻t22将控制信号RST(n-1)和控制信号TG(n-1)的电压从低电平变为高电平，并且，在时刻t23，将控制信号RST(n-1)和控制信号TG(n-1)的电压从高电平变为低电平。在提供有控制信号RST(n-1)和TG(n-1)的像素P1中，晶体管12和13都在时刻t22变为ON状态。这使得浮动扩散部FD的电压和光电二极管11的阴极的电压被设为电源电压VDD。此后，晶体管12和13都在时刻t23变为OFF状态。这使得光电二极管11开始根据接收光的光量累积电荷。因此，在像素P1中累积时段P10开始。

接下来，在从时刻t24开始的水平时段H中，扫描器21生成均具有脉冲波形(图11的(E)和(F))的控制信号RST(n)和TG(n)。这使得提供有控制信号RST(n)和TG(n)的像素P1在时刻t26开始根据接收光的光量累积电荷。

接下来，在从时刻t27开始的水平时段H中，扫描器21生成均具有脉冲波形(图11的(H)和(I))的控制信号RST(n+1)和TG(n+1)。这使得提供有控制信号RST(n+1)和TG(n+1)的像素P1在时刻t29开始根据接收光的光量累积电荷。

扫描器21执行累积开始驱动D1，使得在像素P1中依次开始电荷累积。此后，在各像素P1中，在累积时段P10中累积电荷，直到执行读出驱动D2为止。

此后，如图10所示，扫描器21在从时刻t10到时刻t11的时段中从垂直方向的顶部起依次对通常像素区域R1中的像素P1执行读出驱动D2。

具体地，例如，如图11所示，在从时刻t31开始的水平时段H中，扫描器21生成均具有脉冲波形(图11的(B)至(D))的控制信号RST(n-1)、TG(n-1)和SL(n-1)。这使得提供有控制信号RST(n-1)、TG(n-1)和SL(n-1)的像素P1输出信号SIG，这将在后面描述。具体地，该像素P1在P相位时段PP中输出复位电压Vreset作为信号SIG，并在D相位时段PD中输出像素电压Vpix作为信号SIG。此后，读出部40(读出部40S和40D)基于信号SIG执行AD转换以产生数字代码CODE。

接下来，在从时刻t32开始的水平时段H中，扫描器21生成均具有脉冲波形(图11的(E)至(G))的控制信号RST(n)、TG(n)和SL(n)。这使得提供有控制信号RST(n)、TG(n)和SL(n)的像素P1输出信号SIG，并且读出部40基于信号SIG执行AD转换以生成数字代码CODE。

接下来，在从时刻t33开始的水平时段H中，扫描器21生成均具有脉冲波形(图11的(H)至(J))的控制信号RST(n+1)、TG(n+1)和SL(n+1)。这使得提供有控制信号RST(n+1)、TG(n+1)和SL(n+1)的像素P1输出信号SIG，并且读出部40基于信号SIG执行AD转换以生成数字代码CODE。

如上所述，摄像装置1执行读出驱动D2，从而基于来自像素P1的信号SIG(复位电压Vreset和像素电压Vpix)依次执行AD转换。

摄像装置1重复这种累积开始驱动D1和这种读出驱动D2。具体地，如图10所示，扫描器21在从时刻t2到时刻t3的时段中执行累积开始驱动D1，并且在从时刻t12到时刻t13的时段中执行读出驱动D2。此外，扫描器21在从时刻t4到时刻t5的时段中执行累积开始驱动D1，并且在从时刻t14到时刻t15的时段中执行读出驱动D2。

接下来，详细描述读出驱动D2。

图12描述了目标像素P1中的读出驱动D2的操作示例，其中(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号RST的波形，(C)表示控制信号TG的波形，(D)表示控制信号SL的波形，(E)表示参考信号REF的波形，(F)表示信号SIG的波形，(G)表示从AD转换器ADC的比较器45输出的信号CMP的波形，(H)表示时钟信号CLK的波形，并且(I)表示AD转换器ADC的计数器46中的计数值CNT。这里，在图12的(E)和(F)中，各信号的波形被绘制在相同的电压轴上。图12的(E)中的参考信号REF表示比较器45的正输入端的波形，并且图12的(F)中的信号SIG表示比较器45的负输入端的波形。

在摄像装置1中，在特定水平时段(H)中，首先，扫描器21对像素P1执行复位操作，并且AD转换器ADC基于在随后的P相位时段PP从像素P1输出的复位电压Vreset执行AD转换。此后，扫描器21对像素P1执行电荷传输操作，并且AD转换器ADC基于在D相位时段PD从像素P1输出的像素电压Vpix执行AD转换。下面详细描述该操作。

首先，水平时段H在时刻t41开始，然后扫描器21在时刻t42(图12的(D))将控制信号SL的电压从低电平变为高电平。因此，在像素P1中，晶体管15变为ON状态，并且像素P1电耦合到信号线SGL。

接下来，在时刻t43，扫描器21将控制信号RST的电压从低电平变为高电平(图12的(B))。因此，在像素P1中，晶体管13变为ON状态，并且浮动扩散部FD的电压被设定为电源电压VDD(复位操作)。此外，在从时刻t43到时刻t45的时段中，比较器45执行零调整，这使得正输入端和负输入端彼此耦合。

接下来，在时刻t44，扫描器21将控制信号RST的电压从高电平变为低电平(图12的(B))。因此，在像素P1中，晶体管13变为OFF状态。此后，从时刻t44开始，像素P1输出此时与浮动扩散部FD的电压对应的电压(复位电压Vreset)(图12的(F))。

接下来，在时刻t45，比较器45结束零调整，并且将正输入端和负输入端彼此电断开。此后，在该时刻t45，参考信号发生器51将参考信号REF的电压改变为电压V1(图12的(E))。

接下来，在从时刻t46到时刻t48(P相位时段PP)的时段中，读出部40基于复位电压Vreset执行AD转换。具体地，首先，在时刻t46，控制器50开始产生时钟信号CLK(图12的(H))。与此同时，控制器50的参考信号发生器51开始将参考信号REF的电压从电压V1降低预定的变化程度(变化模式)(图12的(E))。因此，AD转换器ADC的计数器46开始计数操作以依次地改变计数值CNT(图12的(I))。

此后，在时刻t47，参考信号REF的电压下降到低于信号SIG(图12的(E)和(F))的电压(复位电压Vreset)。因此，AD转换器ADC的比较器45将信号CMP的电压从高电平改变为低电平(图12的(G))。因此，计数器46停止计数操作(图12的(I))。

接下来，在时刻t48，控制器50停止生成与P相位时段PP的结束相关联的时钟信号CLK(图12的(H))。与此同时，参考信号发生器51停止参考信号REF的电压的改变，并且在接下来的时刻t49将参考信号REF的电压改变为电压V2(图12的(E))。因此，参考信号REF的电压超过信号SIG的电压(复位电压Vreset)(图12的(E)和(F))，这使得AD转换器ADC的比较器45将信号CMP的电压从低电平变为高电平(图12的(G))。

接下来，在时刻t50，AD转换器ADC的计数器46基于控制信号CC反转计数值CNT的极性(图12的(I))。

接下来，在时刻t51，扫描器21将控制信号TG的电压从低电平变为高电平(图12的(C))。因此，在像素P1中，晶体管12变为ON状态，于是，在光电二极管11中产生的电荷被传输到浮动扩散部FD(电荷传输操作)。因此，信号SIG的电压降低(图12的(F))。

此后，在时刻t52，扫描器21将控制信号TG的电压从高电平变为低电平(图12的(C))。因此，在像素P1中，晶体管12变为OFF状态。此后，从时刻t52开始，像素P1输出此时与浮动扩散部FD的电压对应的电压(像素电压Vpix)(图12的(F))。

接下来，在从时刻t53到时刻t55(D相位时段PD)的时段中，读出部40基于像素电压Vpix执行AD转换。具体地，首先，在时刻t53，控制器50开始生成时钟信号CLK(图12的(H))。与此同时，控制器50的参考信号发生器51开始将参考信号REF的电压从电压V2降低预定的变化程度(变化模式)(图12的(E))。因此，AD转换器ADC的计数器46开始计数操作以依次改变计数值CNT(图12的(I))。

此后，在时刻t54，参考信号REF的电压下降到信号SIG的电压(像素电压Vpix)以下(图12的(E)和(F))。因此，AD转换器ADC的比较器45将信号CMP的电压从高电平改变为低电平(图12的(G))。因此，计数器46停止计数操作(图12的(I))。因此，AD转换器ADC获得与像素电压Vpix和复位电压Vreset之间的差相对应的计数值CNT。此后，AD转换器ADC输出计数值CNT作为数字代码CODE。

接下来，在时刻t55，控制器50停止生成与D相位时段PD的结束相关联的时钟信号CLK(图12的(H))。与此同时，参考信号发生器51停止参考信号REF的电压的改变，并且在接下来的时刻t56将参考信号REF的电压改变为电压V3(图12的(E))。因此，参考信号REF的电压超过信号SIG的电压(像素电压Vpix)(图12的(E)和(F))，这使得AD转换器ADC的比较器45将信号CMP的电压从低电平变为高电平(图12的(G))。

接下来，在时刻t57，扫描器21将控制信号SL的电压从高电平变为低电平(图12的(D))。因此，在像素P1中，晶体管15变为OFF状态，并且像素P1与信号线SGL电断开。

此后，在时刻t58，AD转换器ADC的计数器46基于控制信号CC将计数值CNT重置为“0”(图12的(I))。

如上所述，在摄像装置1中，在P相位时段PP中基于复位电压Vreset执行计数操作，并且在计数值CTN的极性反转之后，在D相位时段PD中基于像素电压Vpix执行计数操作。这使得摄像装置1可以获得与像素电压Vpix和复位电压Vreset之间的电压差相对应的数字代码CODE。在摄像装置1中，执行这种相关双采样，可以去除像素电压Vpix中包括的噪声分量，因此，可以改善捕获图像的图像质量。

读出部40(读出部40S和40N)通过总线布线100(总线布线100S和100N)提供从多个AD转换器ADC输出的数字代码CODE作为图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)。接下来，详细描述该数据传输操作。

图13A示意性地描述了读出部40S中的数据传输操作的示例，图13B示意性地描述了读出部40N中的数据传输操作的示例。在图13A和图13B中，粗线表示多个位(在该示例中为13位)的总线布线。在图13A和图13B中，例如，AD转换器ADC中的“0”表示第0AD转换器ADC(0)，“1”表示第一AD转换器ADC(1)。

图14描述了图13A和图13B中所示的数据传输操作的时序图。(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SEL的偶数位，并且(C)表示控制信号SEL的奇数位。在图14的(B)中，例如，“0”表示仅控制信号SEL的偶数位(控制信号SEL[0]，SEL[2]，SEL[4]，...)的第“0”位(控制信号SEL[0])有效，其他位无效。同样地，在图14的(C)中，例如，“1”表示仅控制信号SEL的奇数位(控制信号SEL[1]，SEL[3]，SEL[5]，...)的第“一”位(控制信号SEL[1])有效，其他位无效。

如图14的(B)所示，控制信号SEL的偶数位按控制信号SEL[0]、控制信号SEL[2]和控制信号SEL[4]的顺序变为有效。因此，在读出部40S中(图13A)，首先，将第0AD转换器ADC(0)的数字代码CODE提供给总线布线100S。随后，将第二AD转换器ADC(2)的数字代码CODE提供给总线布线100S。随后，将第四AD转换器ADC(4)的数字代码CODE提供给总线布线100S。以这种方式，数字代码CODE作为图像信号DATA0S从左侧的AD转换器ADC起按顺序(按传输顺序F)传输到信号处理器60。

同样地，如图14(C)所示，控制信号SEL的奇数位按控制信号SEL[1]、控制信号SEL[3]和控制信号SEL[5]的顺序变为有效。因此，在读出部40N中(图13B)，首先，将第一AD转换器ADC(1)的数字代码CODE提供给总线布线100N。随后，将第三AD转换器ADC(3)的数字代码CODE提供给总线布线100N。随后，将第五AD转换器ADC(5)的数字代码CODE提供给总线布线100N。以这种方式，数字代码CODE作为图像信号DATA0N从左侧的AD转换器ADC起按顺序(按传输顺序F)传输到信号处理器60。

图15描述了数据传输操作的另一个操作示例，其中，(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SEL的偶数位，(C)表示控制信号SEL的奇数位。

如图15(B)所示，控制信号SEL的偶数位按照控制信号SEL[4094]、控制信号SEL[4092]和控制信号SEL[4090]的顺序变为有效。因此，在读出部40S中，首先，将第4094AD转换器ADC(4094)的数字代码CODE提供给总线布线100S。随后，将第4092AD转换器ADC(4092)的数字代码CODE提供给总线布线100S。随后，将第4090AD转换器ADC(4090)的数字代码CODE提供给总线布线100S。以这种方式，数字代码CODE作为图像信号DATA0S从右侧的AD转换器ADC起按顺序传输到信号处理器60。

同样地，如图15(C)所示，控制信号SEL的奇数位按照控制信号SEL[4095]、控制信号SEL[4093]和控制信号SEL[4091]的顺序变为有效。因此，在读出部40N中，首先，将第4095AD转换器ADC(4095)的数字代码CODE提供给总线布线100N。随后，将第4093AD转换器ADC(4093)的数字代码CODE提供给总线布线100N。随后，将第4091AD转换器ADC(4091)的数字代码CODE提供给总线布线100N。以这种方式，数字代码CODE作为图像信号DATA0N从右侧的AD转换器ADC起按顺序传输到信号处理器60。

如上所述，在摄像装置1中，可以改变将数字代码CODE从多个AD转换器ADC传输到信号处理器60的顺序。这使得摄像装置1能够容易地获得镜像反转的捕获图像。

(关于自诊断)

在图10中，例如，从时刻t11到时刻t12的时段用作所谓的消隐时段P20(垂直消隐时段)，其中摄像装置1不执行读出驱动D2。换句话说，在该时段中，信号线SGL不发送与通常像素区域R1中的像素P1相关的复位电压Vreset和像素电压Vpix。摄像装置1利用消隐时段P20进行自诊断。作为示例，下面说明一些自诊断。应注意，摄像装置1可以在一个消隐时段P20中执行下面将要描述的自诊断之一，并且对于各个消隐时段P20执行彼此不同的自诊断。此外，摄像装置1可以在一个消隐时段P20中执行下面将描述的自诊断中的多个自诊断。

(自诊断A1)

在自诊断A1中，主要诊断信号线SGL是否能够与AD转换器ADC的基本操作一起正常地发送信号SIG。具体地，信号发生器22的电压发生器30A和30B将控制信号VMA施加于控制线VMAL，并将控制信号VMB施加于控制线VMBL。此后，在消隐时段P20中，伪像素P3各自将与控制信号VMA和VMB的电压对应的信号SIG输出到信号线SGL。读出部40基于信号SIG执行AD转换以生成数字代码CODE。此后，诊断部61基于数字代码CODE执行诊断处理。下面详细描述该操作。

图16描述了自诊断A1的示例。在自诊断A1中，信号发生器22的电压发生器30A在P相位时段PP中产生电压V10，并在D相位时段PD中产生低于电压V10的电压V11，从而产生控制信号VMA。此外，电压发生器30B在P相位时段PP中产生电压V10，并在D相位时段PD中产生低于电压V11的电压V12，从而产生控制信号VMB。因此，电压发生器30A和30B在D相位时段PD中产生彼此不同的电压。在P相位时段PP和D相位时段PD中，伪像素区域R3中的伪像素P3A将对应于控制信号VMA的电压的信号SIG输出到偶数的信号线SGL(例如，信号线(0))，并且伪像素P3B将与控制信号VMB的电压对应的信号SIG输出到奇数的信号线SGL(例如，信号线SGL(1))。因此，在D相位时段PD中，偶数的信号线SGL(例如，信号线SGL(0))的电压和与该偶数的信号线SGL相邻的奇数的信号线SGL(例如，信号线SGL(1))的电压彼此不同。

读出部40(读出部40S和40N)基于信号SIG执行AD转换以生成图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)，并且信号处理器60的诊断部61基于图像信号DATA0执行诊断处理，并输出诊断结果RES。

下面描述自诊断A1，同时关注与第0信号线SGL(0)耦合的伪像素P3(伪像素P3A)，以及与第一信号线SGL(1)耦合的伪像素P3(伪像素P3B)。

图17描述了自诊断A1的操作，其中，(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SL的波形，(C)表示控制信号VMA的波形，(D)表示控制信号VMB的波形，(E)表示参考信号REF的波形，(F)表示信号线SGL(0)中的信号SIG(信号SIG(0))的波形，(G)表示第一信号线SGL(1)中的信号SIG(信号SIG(1))的波形，(H)表示时钟信号CLK的波形，(I)表示在第0AD转换器ADC(0)的计数器46中的计数值(计数值CNT(0))，并且(J)表示在第一AD转换器ADC(1)的计数器46中的计数值(计数值CNT(1))。这里，在图17的(C)和(D)中，各个信号的波形被绘制在相同的电压轴上。同样地，在图17的(E)至(G)中，各个信号的波形被绘制在相同的电压轴上。

首先，消隐时段P20内的水平时段H在时刻t61开始，然后扫描器21在时刻t62将控制信号SL的电压从低电平变为高电平(图17的(B))。因此，在伪像素P3A和P3B中，晶体管15变为ON状态，这使得伪像素P3A电耦合到信号线SGL(0)，并使伪像素P3B电耦合到信号线SGL(1)。因此，从该时刻t62开始，伪像素P3A输出与控制信号VMA的电压(电压V10)对应的电压作为信号SIG(0)(图17的(C)和(F))，并且伪像素P3B输出与控制信号VMB的电压(电压V10)对应的电压作为信号SIG(1)(图17的(D)和(G))。

此后，比较器45执行零调整，这使得正输入端和负输入端在从时刻t63到时刻t64的时段中彼此电耦合。

接下来，在时刻t64，比较器45结束零调整以使正输入端和负输入端彼此电断开。此后，在时刻t64，参考信号发生器51将参考信号REF的电压改变为电压V1。

接下来，在从时刻t65到时刻t67(P相位时段PP)的时段中，读出部40执行AD转换。具体地，首先，在时刻t65，控制器50开始产生时钟信号CLK(图17的(H))。与此同时，控制器50的参考信号发生器51开始将参考信号REF的电压从电压V1降低预定的变化程度(图17的(E))。AD转换器ADC(0)的计数器46开始计数操作，并且依次改变计数值CNT(0)(图17的(I))。同样地，AD转换器ADC(1)的计数器46开始计数操作，并且依次改变计数值CNT(1)(图17的(J))。

此后，在时刻t66，在参考信号REF的电压下降为低于信号SIG(0)的电压的情况下(图17的(E)和(F))，AD转换器ADC(0)的计数器46基于信号CMP停止计数操作(图17的(I))。同样地，在该时刻t66，在参考信号REF的电压下降为低于信号SIG(1)的电压的情况下(图17的(E)和(G))，AD转换器ADC(1)的计数器46基于信号CMP停止计数操作(图17的(J))。

接下来，在时刻t67，控制器50停止生成与P相位时段PP的结束相关联的时钟信号CLK(图17的(H))。与此同时，参考信号发生器51停止参考信号REF的电压的改变，并且在随后的时刻t68将参考信号REF的电压改变为电压V2(图17的(E))。

接下来，在时刻t69，AD转换器ADC(0)的计数器46基于控制信号CC反转计数值CNT(0)的极性(图17的(I))，并且AD转换器ADC(1)的计数器46以类似的方式基于控制信号CC反转计数值CNT(1)的极性(图17的(J))。

接下来，在时刻t70，信号发生器22的电压发生器30A将控制信号VMA的电压改变为电压V11(图17的(C))，并且电压发生器30B将控制信号VMB的电压改变为电压V12(图17的(D))。因此，信号SIG(0)和SIG(1)的电压减小(图17的(F)和(G))。

接下来，在从时刻t71到时刻t74(D相位时段PD)的时段中，读出部40执行AD转换。具体地，首先，在时刻t71，控制器50开始产生时钟信号CLK(图17的(H))。与此同时，控制器50的参考信号发生器51开始将参考信号REF的电压从电压V2降低预定的变化程度(图17的(E))。因此，AD转换器ADC(0)的计数器46开始计数操作以依次改变计数值CNT(0)(图17的(I))，并且AD转换器ADC(1)的计数器46以类似的方式开始计数操作以依次改变计数值CNT(1)(图17的(J))。

此后，在时刻t72，在参考信号REF的电压下降为低于信号SIG(0)的电压的情况下(图17的(E)和(F))，AD转换器ADC(0)的计数器46停止计数操作(图17的(I))。此后，AD转换器ADC(0)输出计数值CNT(0)作为数字代码CODE。

此外，在时刻t73，在参考信号REF的电压下降为低于信号SIG(1)的电压的情况下(图17的(E)和(G))，AD转换器ADC(1)的计数器46停止计数操作(图17的(J))。此后，AD转换器ADC(1)输出计数值CNT(1)作为数字代码CODE。

接下来，在时刻t74，控制器50停止生成与D相位时段PD的结束相关联的时钟信号CLK(图17的(H))。与此同时，参考信号发生器51停止参考信号REF的电压的改变，并且在随后的时刻t75将参考信号REF的电压改变为电压V3(图17的(E))。

接下来，在时刻t76，扫描器21将控制信号SL的电压从高电平变为低电平(图17的(B))。因此，在伪像素P3A和P3B中，晶体管15变为OFF状态，这使得伪像素P3A与信号线SGL(0)电断开，并使得伪像素P3B与信号线SGL(1)电断开。

此后，在时刻t77，AD转换器ADC(0)的计数器46基于控制信号CC将计数值CNT(0)重置为“0”(图17的(I))，并且AD转换器ADC(1)的计数器46以类似的方式基于控制信号CC将计数值CNT(1)重置为“0”(图17的(J))。

读出部40(读出部40S和40N)生成包括由AD转换生成的数字代码CODE的图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)，并且信号处理器60的诊断部61基于图像信号DATA0执行诊断处理。

诊断部61可以基于数字代码CODE诊断例如像素阵列10中的信号线SGL是否断线。具体地，例如通过确认所生成的数字代码CODE的值是否落入对应于具有彼此不同的固定电压值的电压V11和V12的预定范围内，诊断部61可以诊断信号线SGL是否断线。特别地，如图9所示，在其中形成有像素阵列10的上基板201和其中形成有读出部40的下基板202通过通孔203彼此耦合的情况下，诊断部61可以根据数字代码CODE诊断例如经通孔203的耦合是否较差。

此外，诊断部61可以基于数字代码CODE来诊断例如信号线SGL中的相邻信号线SGL之间是否发生短路。特别地，信号发生器22在D相位时段PD中将控制信号VMA和VMB的电压设置为彼此不同的电压，这使得偶数的信号线SGL(例如，信号线SGL(0))的电压和与该偶数的信号线SGL相邻的奇数的信号线SGL(例如，信号线SGL(1))的电压彼此不同。因此，例如，在这些信号线SGL之间发生短路的情况下，数字代码CODE变得相同。诊断部61可以根据数字代码CODE诊断相邻信号线SGL之间是否发生短路。

此外，诊断部61可以基于数字代码CODE诊断例如信号线SGL与诸如电源线或地线之类的另一布线之间是否发生短路。换句话说，在发生这种短路的情况下，信号线SGL的电压固定为与短路布线(例如电源线)中的预定电压相同的电压，这使得数字代码CODE具有对应于预定电压的值。诊断部61可以基于数字代码CODE诊断信号线SGL和另一个布线之间是否发生短路。

此外，诊断部61可以基于数字代码CODE诊断电流源44是否与信号线SGL耦合，或者电流源44与另一条布线之间是否发生短路。

此外，诊断部61可以例如通过适当地设置电压V11和V12来诊断摄像装置1的动态范围。具体地，例如，诊断部61可以将电压V12设置为与突出显示(highlight)相对应的电压。

此外，诊断部61可以基于数字代码CODE诊断AD转换器ADC的特性。具体地，例如，诊断部61可以在P相位时段PP中诊断AD转换是否可执行。换句话说，P相位时段PP具有比D相位时段PD更短的时间长度，因此，操作裕度小。因此，例如，当电压V10被设置为各种电压时，在P相位时段PP结束之后，通过确认计数值CNT(0)，诊断部61可以诊断P相位时段中的操作裕度。

(自诊断A2)

为了捕获暗物体或明亮物体的图像，摄像装置1改变参考信号REF的电压的变化程度(变化模式)以改变AD转换器ADC中的转换增益。在自诊断A2中，诊断是否使得参考信号发生器51能够改变参考信号REF的电压的变化程度。具体地，在消隐时段P20中，参考信号发生器51改变P相位时段PP和D相位时段PD中的参考信号REF的电压的变化程度。在该示例中，信号发生器22生成彼此相同的控制信号VMA和VMB。此后，在消隐时段P20中，伪像素P3将对应于控制信号VMA和VMB的电压的信号SIG输出到信号线SGL。读出部40利用具有改变的变化程度的参考信号REF，基于信号SIG执行AD转换，以产生数字代码CODE。此后，诊断部61基于数字代码CODE执行诊断处理。下面详细描述该操作。

图18描述了自诊断A2的操作示例，其中，(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SL的波形，(C)表示控制信号VMA的波形，(D)表示参考信号REF的波形，(E)表示信号线SGL(0)中信号SIG(信号SIG(0))的波形，(F)表示时钟信号CLK的波形，并且(G)表示第0AD转换器ADC(0)的计数器46中的计数值CNT(计数值CNT(0))。

在该示例中，参考信号发生器51生成电压变化程度小于自诊断A1中的电压变化程度的参考信号REF。应注意，在图18中，为了便于说明，自诊断A1中的参考信号REF由虚线表示。

首先，在时刻t61，消隐时段P20内的水平周期H开始，然后扫描器21在时刻t62将控制信号SL的电压从低电平变为高电平(图18中的(B))。这使得从时刻t62起伪像素P3A输出与控制信号VMA的电压(电压V10)对应的电压作为信号SIG(0)(图18的(C)和(E))。

接下来，比较器45执行零调整，这使得正输入端和负输入端在从时刻t63到时刻t64的时段中彼此电耦合。此后，在时刻t64，参考信号发生器51将参考信号REF的电压改变为电压V4(图18的(D))。

此后，在从时刻t65到时刻t67的时段(P相位时段PP)中，读出部40执行AD转换。在时刻t65，控制器50的参考信号发生器51开始将参考信号REF的电压从电压V4降低预定的变化程度(图18的(D))。AD转换器ADC(0)的计数器46在时刻t65开始计数操作，并在时刻t66停止计数操作(图18的(G))。

接下来，参考信号发生器51在时刻t67停止参考信号REF的电压的改变，并且在随后的时刻t68将参考信号REF的电压改变为电压V5(图18的(D))。此后，在时刻t69，AD转换器ADC(0)的计数器46基于控制信号CC反转计数值CNT(0)的极性(图18的(G))。

接下来，在时刻t70，信号发生器22的电压发生器30A将控制信号VMA的电压改变为电压V13(图18的(C))。因此，信号SIG(0)的电压减小(图18的(E))。

接下来，在从时刻t71到时刻t74(D相位时段PD)的时段中，读出部40执行AD转换。在时刻t71，控制器50的参考信号发生器51开始将参考信号REF的电压从电压V5降低预定的变化程度(图18的(D))。AD转换器ADC(0)的计数器46在时刻t71开始计数操作，并在时刻t72停止计数操作(图18的(G))。此后，AD转换器ADC(0)输出计数值CNT(0)作为数字代码CODE。

接下来，参考信号发生器51在时刻t74停止参考信号REF的电压的改变，并且在随后的时刻t75将参考信号REF的电压改变为电压V6(图18的(D))。

此后，在时刻t76，扫描器21将控制信号SL的电压从高电平变为低电平(图18的(B))。此后，在时刻t77，AD转换器ADC(0)的计数器46基于控制信号CC将计数值CNT(0)重置为“0”(图18的(G))。

诊断部61可以基于数字代码CODE诊断例如参考信号发生器51是否可以改变参考信号REF的倾斜度。换句话说，在摄像装置1中，例如，为了能够捕获明亮物体或暗物体的图像，改变参考信号REF的倾斜度。具体地，在捕获暗物体的图像的情况下，摄像装置1降低参考信号REF的倾斜度，从而增加AD转换器ADC中的转换增益。例如，在捕获暗物体的图像的情况下的转换增益可能比捕获明亮物体的图像的情况下的转换增益高30[dB]。例如，诊断部61可以基于当参考信号REF的倾斜度改变时产生的数字代码CODE来诊断参考信号发生器51是否可以改变参考信号REF的倾斜度。

此外，与自诊断A1一样，例如，当参考信号REF的倾斜度被设置为各种值时，诊断部61可以通过确认在P相位时段PP结束之后的计数值CNT(0)来诊断例如P相位时段的操作裕度。

(自诊断A3)

摄像装置1调整D相位时段PD中的参考信号REF的电压偏移量OFS，以减去光电二极管11的暗电流的贡献部分。在自诊断A3中，诊断在D相位时段PD中参考信号发生器51是否可以改变参考信号REF的电压。具体地，在消隐时段P20中，参考信号发生器51改变D相位时段PD中的参考信号REF的电压偏移量OFS。在该示例中，信号发生器22生成彼此相同的控制信号VMA和VMB。此后，伪像素P3在消隐时段P20中将对应于控制信号VMA和VMB的电压的信号SIG输出到信号线SGL。读出部40利用具有改变的变化程度的参考信号REF，基于信号SIG执行AD转换，以产生数字代码CODE。此后，诊断部61基于数字代码CODE执行诊断处理。下面详细描述该操作。

图19描述了自诊断A3的操作示例，其中，(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SL的波形，(C)表示控制信号VMA的波形，(D)表示参考信号REF的波形，(E)表示信号线SGL(0)中信号SIG(信号SIG(0))的波形，(F)表示时钟信号CLK的波形，(G)表示第0AD转换器ADC(0)的计数器46中的计数值CNT(计数值CNT(0))。

在该示例中，参考信号发生器51将D相位时段PD中的参考信号REF的电压电平降低到比自诊断A1中的电压电平低的电平。应注意，在图19中，为了便于描述，自诊断A1中的参考信号REF由虚线表示。

首先，在时刻t61，消隐时段P20内的水平时段H开始，然后扫描器21在时刻t62将控制信号SL的电压从低电平变为高电平(图19中的(B))。这使得从时刻t62起伪像素P3A输出与控制信号VMA的电压(电压V10)对应的电压作为信号SIG(0)(图19的(C)和(E))。

此后，在从时刻t65到时刻t67的时段(P相位时段PP)中，读出部40执行AD转换。在时刻t65，控制器50的参考信号发生器51开始将参考信号REF的电压从电压V1降低预定的变化程度(图19的(D))。AD转换器ADC(0)的计数器46在时刻t65开始计数操作，并在时刻t66停止计数操作(图19的(G))。

接下来，参考信号发生器51在时刻t67停止参考信号REF的电压的改变，并且在接下来的时刻t68将参考信号REF的电压改变为电压V7(图19的(D))。此后，在时刻t69，AD转换器ADC(0)的计数器46基于控制信号CC反转计数值CNT(0)的极性(图19的(G))。

接下来，在时刻t70，信号发生器22的电压发生器30A将控制信号VMA的电压改变为电压V14(图19的(C))。因此，信号SIG(0)的电压减小(图19的(E))。

接下来，在从时刻t71到时刻t74(D相位时段PD)的时段中，读出部40执行AD转换。在时刻t71，控制器50的参考信号发生器51开始将参考信号REF的电压从电压V7降低预定的变化程度(图19的(D))。AD转换器ADC(0)的计数器46在时刻t71开始计数操作，并在时刻t72停止计数操作(图19的(G))。此后，AD转换器ADC(0)输出计数值CNT(0)作为数字代码CODE。

接下来，参考信号发生器51在时刻t74停止参考信号REF的电压的改变，并且在接下来的时刻t75将参考信号REF的电压改变为电压V3(图19的(D))。

此后，在时刻t76，扫描器21将控制信号SL的电压从高电平变为低电平(图19的(B))。此后，在时刻t77，AD转换器ADC(0)的计数器46基于控制信号CC将计数值CNT(0)重置为“0”(图19的(G))。

诊断部61可以基于数字代码CODE诊断例如参考信号发生器51在D相位时段PD中是否可以改变参考信号REF的电压。摄像装置1调整D相位时段PD中的参考信号REF的电压偏移量OFS，以减去光电二极管11的暗电流的贡献部分。具体地，在暗电流的量较大的情况下，摄像装置1增加电压偏移量OFS。诊断部61可以基于例如在D相位时段PD中的参考信号REF的电压改变时获得的数字代码CODE来诊断参考信号发生器51是否能在D相位时段PD中改变参考信号REF的电压。

(自诊断A4)

在捕获极亮物体的图像的情况下，摄像装置1使用伪像素P4限制信号SIG的电压，以防止信号SIG的电压在P相位时段PP之前的预定时段中变得太低。下面说明该操作。

图20描述了目标像素P1中的读出驱动D2的操作示例，其中，(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SUN的波形，(C)表示控制信号RST的波形，(D)表示控制信号TG的波形，(E)表示控制信号SL的波形，(F)表示参考信号REF(参考信号REF1、REF2和REF3)的波形，并且(G)表示信号SIG(信号SIG1、SIG2和SIG3)的波形。这里，在图20的(F)和(G)中，各个信号的波形被绘制在相同的电压轴上。在图20的(F)和(G)中，参考信号REF1和信号SIG1表示在捕获具有正常亮度的物体的图像的情况下的参考信号REF和信号SIG。换句话说，参考信号REF1和信号SIG1与图12中所示的相同。参考信号REF2和信号SIG2表示在捕获极亮物体的图像的情况下的参考信号REF和信号SIG，并且是在伪像素P4不工作的情况下的信号。参考信号REF3和信号SIG3表示在捕获极亮物体的图像的情况下的参考信号REF和信号SIG，并且是在伪像素P4工作的情况下的信号。

在捕获具有正常亮度的物体的图像的情况下，与图12所示的情况一样，AD转换器ADC基于信号SIG1利用参考信号REF1在P相位时段PP中执行AD转换，并且在D相位时段PD中执行AD转换。此后，如同图12所示的情况，AD转换器ADC输出计数值CNT作为数字代码CODE。

相比之下，在捕获极亮物体的图像的情况下，电子从周边像素P1的光电二极管11泄漏到目标像素P1的浮动扩散部FD，这导致信号SIG2从时刻t44开始变低(图20的(G))。比较器45执行零调整，即使得正输入端和负输入端在从时刻t43到时刻t45的时段中彼此电耦合，这使得参考信号REF2也根据信号SIG2变低(图20的(F))。此后，AD转换器ADC在P相位时段PP中执行AD转换，并且在D相位时段PD中执行AD转换。然而，在这种情况下，信号SIG2太低，从而饱和，因此，信号SIG2从时刻t51开始不改变(图20的(G))。因此，AD转换器ADC输出接近“0”的值作为数字代码CODE。换句话说，尽管有极亮物体，但数字代码CODE变为接近“0”的值。

因此，在摄像装置1中，使用伪像素P4限制在P相位时段PP之前的预定时段中的信号SIG的电压。具体地，信号发生器23在从时刻t43到时刻t45的时段中将控制信号SUN设置为高电压(图20的(B))。在从时刻t43到时刻t45的时段中，伪像素P4将对应于该控制信号SUN的电压输出到信号线SGL。因此，在从时刻t43到时刻t45的时段中，抑制了信号SIG3的电压的降低。因此，信号SIG3的电压被限制为与控制信号SUN的电压对应的电压。比较器45执行零调整，即使得正输入端和负输入端在从时刻t43到时刻t45的该时段内彼此电耦合，这使得参考信号REF3也变得高于参考信号REF2。此后，在时刻t45，在控制信号SUN的电压变低的情况下(图20的(B))，信号SIG3的电压降低到基本上等于信号SIG2的电压的电平。在P相位时段PP中信号SIG3的电压总是低于参考信号REF2的电压。因此，在P相位时段PP中AD转换器ADC的计数器46继续计数操作，并且在停止产生时钟信号CLK的时刻t48处达到预定的计数值(全计数值)。在P相位时段PP中达到全计数值的情况下，计数器46在随后的D相位时段PD中继续计数操作，而不考虑从比较器45输出的信号CMP。因此，尽管在极亮物体的情况下，摄像装置1也能避免数字代码CODE变为接近“0”的值。

如上所述，在捕获极亮物体的图像的情况下，摄像装置1在P相位时段PP之前的预定时段中使用伪像素P4来限制信号SIG的电压，以防止信号SIG的电压变得太低。在自诊断A4中，诊断限制信号SIG的电压的这种功能是否起作用。具体地，信号发生器22将控制信号VMA和VMB设置为低电压。在该示例中，信号发生器22生成彼此相同的控制信号VMA和VMB。此后，伪像素P3在消隐时段P20中将对应于控制信号VMA和VMB的电压的信号SIG输出到信号线SGL。读出部40基于信号SIG执行AD转换以生成数字代码CODE。此后，诊断部61基于数字代码CODE执行诊断处理。下面详细描述该操作。

图21描述了自诊断A4的操作示例，其中，(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SL的波形，(C)表示控制信号SUN的波形，(D)表示控制信号VMA的波形，(E)表示参考信号REF的波形，(F)表示信号线SGL(0)中的信号SIG(信号SIG(0))的波形，(G)表示时钟信号CLK的波形。

首先，消隐时段P20内的水平周期H在时刻t61开始，然后扫描器21在时刻t62将控制信号SL的电压从低电平变为高电平(图21中的(B))。

此后，在时刻t63，信号发生器22将控制信号VMA的电压改变为低电压V15(图21的(D))。因此，信号SIG(0)也减小(图21的(F))。此外，在时刻t63，信号发生器23将控制信号SUN的电压改变为高电压。因此，抑制了信号SIG(0)的减小(图21的(F))。比较器45执行零调整，即使得正输入端和负输入端在从时刻t63到时刻t64的时段中彼此电耦合。

接下来，在时刻t64，信号发生器23将控制信号SUN的电压改变为低电压(图21的(C))。因此，信号SIG(0)减小(图21的(F))。

此后，在从时刻t65到时刻t67的时段(P相位时段PP)中，读出部40执行AD转换。控制器50的参考信号发生器51在时刻t65开始将参考信号REF的电压从电压V1降低预定的变化程度(图21的(E))。AD转换器ADC(0)的计数器46在时刻t65开始计数操作。然而，在P相位时段PP中信号SIG(0)的电压总是低于参考信号REF的电压，因此，在P相位时段PP中AD转换器ADC(0)的计数器46继续计数操作，并在停止产生时钟信号CLK的时刻t67达到预定的计数值(计数值CNTF1)。因此，计数器46确定是否在下一个D相位时段PD中继续计数操作，而不考虑从比较器45输出的信号CMP。

参考信号发生器51在时刻t67停止参考信号REF的电压的改变，并且在随后的时刻t68将参考信号REF的电压改变为电压V2(图21的(E))。此后，尽管未示出，但AD转换器ADC(0)的计数器46基于控制信号CC反转计数值CNT(0)的极性。

接下来，在从时刻t71到时刻t74(D相位时段PD)的时段中，读出部40执行AD转换。控制器50的参考信号发生器51在时刻t71开始将参考信号REF的电压从电压V2降低预定的变化程度(图21的(E))。AD转换器ADC(0)的计数器46在时刻t71开始计数操作。此后，计数器46在D相位时段PD中继续计数操作，而不考虑从比较器45输出的信号CMP。因此，计数器46在停止产生时钟信号CLK的时刻t74达到预定的计数值(计数值CNTF2)。此后，AD转换器ADC(0)输出计数值CNT(0)作为数字代码CODE。

参考信号发生器51在时刻t74停止参考信号REF的电压的改变，并且在随后的时刻t75将参考信号REF的电压改变为电压V3(图21的(E))。

此后，在时刻t76，扫描器21将控制信号SL的电压从高电平变为低电平(图21的(B))。此后，尽管未示出，但计数器46基于控制信号CC将计数值CNT(0)重置为“0”。

诊断部61基于数字代码CODE诊断限制信号SIG的电压的功能是否起作用。具体地，例如，诊断部61可以通过确认数字代码CODE变为预定的计数值(计数值CNTF2)来诊断出限制信号SIG的电压的功能起作用。

此外，诊断部61可以基于数字代码CODE确认计数器46的操作。具体地，在该操作中，利用计数器46的继续计数操作，通过确认在P相位时段PP结束之后的计数值CNT(0)以及在D相位时段PD结束之后的计数值CNT(0)，诊断部61诊断计数器46是否正确地执行计数操作。此外，诊断部61可以通过确认在P相位时段PP结束之后的计数值CNT(0)和在D相位时段PD开始之前的计数值CNT(0)来确认计数器46是否反转计数值CNT的极性。此外，诊断部61可以基于数字代码CODE确认计数器46是否能在D相位时段PD之后将计数值CNT重置为“0”。

(自诊断A5)

在摄像装置1中，两个电压发生器30A和30B中的每一个均包括温度传感器33。这使得摄像装置1可以检测温度。在自诊断A5中，诊断温度传感器33是否能产生对应于温度的电压Vtemp。具体地，信号发生器22在消隐时段P20内的D相位时段PD中输出从温度传感器33输出的电压Vtemp作为控制信号VMA和VMB。在该示例中，信号发生器22生成彼此相同的控制信号的VMA和VMB。此后，伪像素P3在消隐时段P20中将对应于控制信号VMA和VMB的电压的信号SIG输出到信号线SGL。读出部40基于信号SIG执行AD转换以生成数字代码CODE。此后，诊断部61基于数字代码CODE执行诊断处理。下面详细描述该操作。

图22描述了自诊断A5的操作示例，其中，(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SL的波形，(C)表示控制信号VMA的波形，(D)表示控制信号VMB的波形，(E)表示参考信号REF的波形，(F)表示信号线SGL(0)中的信号SIG(信号SIG(0))的波形，(G)表示信号线SGL(1)中的信号SIG(信号SIG(1))的波形，(H)表示时钟信号CLK的波形，(I)表示第0AD转换器ADC(0)的计数器46中的计数值CNT(计数值CNT(0))，并且(J)表示第一AD转换器ADC(1)的计数器46中的计数值CNT(计数值CNT(1))。

首先，消隐时段P20内的水平时段H在时刻t61开始，然后扫描器21在时刻t62将控制信号SL的电压从低电平变为高电平(图22的(B))。因此，从时刻t62开始，伪像素P3A输出与控制信号VMA的电压(电压V10)对应的电压作为信号SIG(0)(图22的(C)和(F))，伪像素P3B输出与控制信号VMB的电压(电压V10)对应的电压作为信号SIG(1)(图22的(D)和(G))。

接下来，比较器45执行零调整，即使得正输入端和负输入端在从时刻t63到时刻t64的时段中彼此电耦合。此后，在时刻t64，参考信号发生器51将参考信号REF的电压改变为电压V1(图22的(E))。

此后，在从时刻t65到时刻t67(P相位时段PP)的时段中，读出部40执行AD转换。在时刻t65，控制器50的参考信号发生器51开始将参考信号REF的电压从电压V1降低预定的变化程度(图22的(E))。AD转换器ADC(0)的计数器46在时刻t65开始计数操作，并在时刻t66停止计数操作(图22的(I))。同样地，AD转换器ADC(1)的计数器46在时刻t65开始计数操作，并在时刻t66停止计数操作(图22的(J))。

接下来，参考信号发生器51在时刻t67停止参考信号REF的电压的改变，并且在接下来的时刻t68将参考信号REF的电压改变为电压V2(图22的(E))。

接下来，在时刻t69，AD转换器ADC(0)的计数器46基于控制信号CC反转计数值CNT(0)的极性(图22的(I))，并且AD转换器ADC(1)的计数器46以类似的方式基于控制信号CC反转计数值CNT(1)的极性(图22的(J))。

接下来，在时刻t70，信号发生器22的电压发生器30A输出从电压发生器30A的温度传感器33输出的电压Vtemp作为控制信号VMA(图22的(C))，并且电压发生器30B以类似的方式输出从电压发生器30B的温度传感器33输出的电压Vtemp作为控制信号VMB(图22的(D))。因此，信号SIG(0)和SIG(1)的电压减小(图22的(F)和(G))。

接下来，在从时刻t71到时刻t74的时段(D相位时段PD)中，读出部40执行AD转换。在时刻t71，控制器50的参考信号发生器51开始将参考信号REF的电压从电压V2降低预定的变化程度(图22的(E))。AD转换器ADC(0)的计数器46在时刻t71开始计数操作，并在时刻t72停止计数操作(图22的(I))。此后，AD转换器ADC(0)输出计数值CNT(0)作为数字代码CODE。同样地，AD转换器ADC(1)的计数器46在时刻t71开始计数操作，并在时刻t72停止计数操作(图22的(J))。此后，AD转换器ADC(1)输出计数值CNT(1)作为数字代码CODE。

接下来，参考信号发生器51在时刻t74停止参考信号REF的电压的改变，并且在接下来的时刻t75将参考信号REF的电压改变为电压V3(图22的(E))。

此后，在时刻t76，扫描器21将控制信号SL的电压从高电平变为低电平(图22的(B))。此后，在时刻t77，AD转换器ADC(0)的计数器46基于控制信号CC将计数值CNT(0)重置为“0”(图22的(I))，并且AD转换器ADC(1)的计数器46以类似的方式基于控制信号CC将计数值CNT(1)重置为“0”(图22的(J))。

诊断部61可以基于数字代码CODE诊断例如电压发生器30A和30B的温度传感器33中的各者是否能产生对应温度的电压Vtemp。具体地，诊断部61可以通过确认所生成的数字代码CODE的值是否落入预定范围内，来诊断各个温度传感器33是否能产生对应于温度的电压Vtemp。此外，在摄像装置1中，电压发生器30A和30B包括具有相同电路配置的温度传感器33，因此，由电压发生器30A的温度传感器33产生的电压Vtemp和由电压发生器30B的温度传感器33产生的电压Vtemp基本彼此相等。因此，偶数的信号线SGL(例如，信号线SGL(0))的电压和与该偶数的信号线SGL相邻的奇数的信号线SGL(例如，信号线SGL(1))的电压基本相等。例如，在两个温度传感器33中的一个具有故障的情况下，数字代码CODE是不同的，这使得诊断部61可以基于数字代码CODE来诊断温度传感器33是否有故障。

(自诊断A6)

在自诊断A6中，诊断是否能通过总线布线100(总线布线100S和100N)将从多个AD转换器ADC输出的数字代码CODE提供给信号处理器60。具体地，设置在多个AD转换器ADC的输出部中的未示出的锁存器在消隐时段P20中基于控制信号CC输出具有预定位模式的数字代码CODE。此后，控制器50产生控制信号SEL，并且读出部40S的多个开关部SW基于控制信号SEL将从读出部40S的AD转换器ADC输出的数字代码CODE依次传输到信号处理器60作为图像信号DATA0S，并且读出部40N的多个开关部SW基于控制信号SEL将从读出部40N的AD转换器ADC输出的数字代码CODE依次传输到信号处理器60作为图像信号DATA0N。此后，诊断部61基于数字代码CODE执行诊断处理。在摄像装置1中，在改变位模式或传输顺序的同时多次执行这些操作。AD转换器ADC(例如，AD转换器ADC(0))对应于本发明中的“第一锁存器”的具体示例。AD转换器ADC(例如，AD转换器ADC(2))对应于本发明中的“第二锁存器”的具体示例。下面详细描述该操作。

图23A和图23B示意性地描述了自诊断A6的第一诊断A61中的数据传输操作的示例。图23A描述了读出部40S中的操作，并且图23B描述了读出部40N中的操作。在图23A和图23B中，多个AD转换器ADC的非阴影AD转换器ADC(例如，AD转换器ADC(0)，ADC(1)，ADC(4)，ADC(5)...)基于控制信号CC均输出所有位为“0”的数字代码的CODE。此外，阴影AD转换器ADC(例如，AD转换器ADC(2)，ADC(3)，ADC(6)，ADC(7)...)基于控制信号CC均输出所有位为“1”的数字代码CODE。

图24描述了图23A和图23B中所示的数据传输操作的时序图，其中，(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SEL的偶数位，(C)表示控制信号SEL的奇数位，(D)表示图像信号DATA0S，并且(E)表示图像信号DATA0N。在图24的(D)和(E)中，带有“L”的非阴影部表示所有位为“0”(第一逻辑值)的数字代码CODE，带有“H”的阴影部表示所有位为“1”(第二逻辑值)的数字代码CODE。

如图24的(B)所示，控制信号SEL的偶数位按照控制信号SEL[0]、控制信号SEL[2]和控制信号SEL[4]的顺序变为有效。因此，在读出部40S中，首先，将第0AD转换器ADC(0)的数字代码CODE提供给总线布线100S。AD转换器ADC(0)输出所有位为“0”的数字代码CODE(图23A)，这使得图像信号DATA0S的所有位在此时变为“0”(图24的(D))。接下来，将第二AD转换器ADC(2)的数字代码CODE提供给总线布线100S。AD转换器ADC(2)输出所有位均为“1”的数字代码CODE(图23A)，这使得图像信号DATA0S的所有位在此时变为“1”(图24的(D))。接下来，将第四AD转换器ADC(4)的数字代码CODE提供给总线布线100S。AD转换器ADC(4)输出所有位为“0”的数字代码CODE(图23A)，这使得图像信号DATA0S的所有位在此时变为“0”(图24的(D))。因此，所有位为“0”的数字代码CODE和所有位为“1”的数字代码CODE从左侧的AD转换器ADC起按顺序(按传输顺序F)交替地传输到信号处理器60作为图像信号DATA0S(图23A和图24的(D))。

这同样适用于读出部40N的操作，并且所有位为“0”的数字代码CODE和所有位为“1”的数字代码CODE从左侧的AD转换器ADC起按顺序(按传输顺序F)交替地传输到信号处理器60作为图像信号DATA0N(图23B和图24的(E))。

基于图像信号DATA0(图像信号DATA0S和DATA0N)，信号处理器60的诊断部61通过将图像信号DATA0中包括的数字代码CODE的各个位与期望值进行比较来执行诊断处理。特别地，在第一诊断A61中，与相邻的AD转换器ADC相关的数字代码CODE彼此不同，这使得能够诊断例如与相邻的AD转换器ADC相关的总线布线之间是否发生短路。具体地，例如，在读出部40S(图23A)中，诊断部61可以诊断将第0AD转换器ADC(0)和总线布线100S彼此连接的总线布线的靠近AD转换器ADC(2)的布线与将第二AD转换器ADC(2)和总线布线100S彼此连接的总线布线的靠近AD转换器ADC(0)的布线之间是否发生短路。

图25A和图25B示意性地描述了自诊断A6的第二诊断A62中的数据传输操作的示例。图25A描述了读出部40S中的操作，图25B描述了读出部40N中的操作。图26描述了图25A和图25B所示的数据传输操作的时序图。如图25A和图25B所示，从AD转换器ADC中的各者输出的数字代码CODE的位模式与第一诊断A61(图23A和图23B)中的位模式不同。具体地，例如，AD转换器ADC(0)、ADC(1)、ADC(4)、ADC(5)等在第一诊断A61中各自输出所有位为“0”的数字代码CODE(图23A和图23B)，而在第二诊断A62中输出所有位为“1”的数字代码CODE。同样地，例如，AD转换器ADC(2)、ADC(3)、ADC(6)、ADC(7)等在第一诊断A61中各自输出所有位为“1”的数字代码CODE(图23A和图23B)，而在第二诊断A62中输出所有位为0“的数字代码CODE。

在读出部40S中，首先，将第0AD转换器ADC(0)的数字代码CODE提供给总线布线100S(图26的(B))。AD转换器ADC(0)输出所有位为“1”的数字代码CODE(图25A)，这使得此时图像信号DATA0S的所有位变为“1”(图26的(D))。接着，将第二AD转换器ADC(2)的数字代码CODE提供给总线布线100S(图26的(B))。AD转换器ADC(2)输出所有位为“0”的数字代码CODE(图25A)，这使得此时图像信号DATA0S的所有位变为“0”(图26的(D))。接着，将第四AD转换器ADC(4)的数字代码CODE提供给总线布线100S(图26的(B))。AD转换器ADC(4)输出所有位为“1”的数字代码CODE(图25A)，这使得此时图像信号DATA0S的所有位变为“0”(图26的(D))。因此，所有位为“1”的数字代码CODE和所有位为“0”的数字代码CODE从左边的AD转换器ADC起按顺序(按传输顺序F)交替地传输到信号处理器60作为图像信号DATA0S(图25A和图26的(D))。

这同样适用于读出部40N的操作，并且所有位为“1”的数字代码CODE和所有位为“0”的数字代码CODE从左边的AD转换器ADC起按顺序(按传输顺序F)交替地传输到信号处理器60作为图像信号DATA0N(图25B和图26的(E))。

除了第一诊断A61(图23A、图23B和图24)之外，信号处理器60的诊断部61执行第二诊断A62(图25A、图25B和图26)，这使得能够诊断在与AD转换器ADC相关的总线布线与诸如电源线或地线之类的另一布线之间是否发生短路。换句话说，在发生这种短路的情况下，总线布线的短路配线的电压是固定的。在诊断部61中，在第一诊断A61和第二诊断A62中，从AD转换器ADC中的各者输出的数字代码CODE的位模式不同，这使得可以检测出是否出现这种电压的固定。因此，诊断部61可以诊断出与AD转换器ADC相关的总线布线与另一布线之间是否发生短路。

图27A和图27B示意性地描述了自诊断A6的第三诊断A63中的数据传输操作的示例。图27A描述了读出部40S中的操作，并且图27B描述了读出部40N中的操作。图28描述了图27A和图27B中所示的数据传输操作的时序图。在第三诊断A63中，传输顺序F与第一诊断A61中的传输顺序F不同。

如图28的(B)所示，控制信号SEL的偶数位按控制信号SEL[4094]、控制信号SEL[4092]和控制信号SEL[4090]的顺序变为有效。因此，在读出部40S中，首先，将第4094AD转换器ADC(4094)的数字代码CODE提供给总线布线100S。AD转换器ADC(4094)输出所有位为“1”的数字代码CODE，这使得此时图像信号DATA0S的所有位变为“1”(图28的(D))。接下来，将第4092AD转换器ADC(4092)的数字代码CODE提供给总线布线100S(图28的(B))。AD转换器ADC(4092)输出所有位为“0”的数字代码CODE，这使得此时图像信号DATA0S的所有位变为“0”(图28的(D))。接下来，将第4090AD转换器ADC(4090)的数字代码CODE提供给总线布线100S(图28的(B))。AD转换器ADC(4090)输出所有位为“1”的数字代码CODE，这使得此时图像信号DATA0S的所有位变为“1”(图28的(D))。因此，所有位为“1”的数字代码CODE和所有位为“0”的数字代码CODE从右边的AD转换器ADC起按顺序(按传输顺序F)交替地传输到信号处理器60作为图像信号DATA0S(图27A和图28的(D))。

这同样适用于读出部40N的操作，并且所有位为“1”的数字代码CODE和所有位为“0”的数字代码CODE从右边的AD转换器ADC起按顺序(按传输顺序F)交替地传输到信号处理器60作为图像信号DATA0N(图27B和图28的(E))。

信号处理器60的诊断部61执行第三诊断A63，这使得能够诊断从多个AD转换器ADC到信号处理器60的数字代码CODE传输中的传输顺序是否可改变。

如上所述，在摄像装置1中，在消隐时段P20中执行自诊断，这使得可以在执行获取物体的图像的成像操作的同时，在不影响该成像操作的情况下诊断摄像装置1中存在或不存在故障。

在摄像装置1中，在消隐时段P20中，信号发生器22生成控制信号VMA和VMB，并且在伪像素区域R3中的多个伪像素的P3将对应于控制信号VMA和VMB的信号SIG输出到信号线SGL，这使得可以诊断例如在像素阵列10中发生的诸如信号线SGL断线等故障。此外，在摄像装置1中，控制信号VMA和VMB的电压可设置为各种电压，这使得可以诊断摄像装置1中的各种操作。这使得能够提高诊断性能。

此外，在摄像装置1中，在消隐时段P20中，多个AD转换器ADC基于控制信号CC输出具有预定位模式的数字代码CODE，这使得可以诊断从多个AD转换器ADC到信号处理器60的数据传输操作。特别地，在摄像装置1中，从AD转换器ADC输出的数字代码CODE的位模式和传输顺序是可以改变的，这使得能够提高诊断性能。

应注意，在本实施例中，通过检测由AD转换器ADC中的各者转换的数字代码与传输到诊断部61的数字代码之间的差异来诊断信号线SGL或总线布线100S中是否发生短路，然而，本实施例不限于此。例如，可以采用这样的配置，通过未示出的诊断用数字代码注入部将诊断用数字代码强制注入设置在AD转换器ADC中各者的下游侧的锁存器中。具体地，在消隐时段P20中，所有位为“0”的数字代码被强制注入设于第一AD转换器下游侧的第一锁存器，并且所有位为“1”的数字代码被强制注入设置在与第一AD转换器相邻的第二AD转换器的下游侧的第二锁存器中。此后，控制器50产生控制信号SEL，并且读出部40S的多个开关部SW基于控制信号SEL将从各个锁存器输出的数字代码CODE依次传输到信号处理器60的诊断部61。

在诊断部61确定从第一锁存器传输的数字代码是所有位为“0”的数字代码并且从第二锁存器传输的数字代码是所有位为“1”的数字代码的情况下，诊断部61诊断出总线布线100S没有故障(未短路)。

相反，在诊断部61确定从第一锁存器传输的数字代码不是所有位均为“0”的数字代码的情况下，或者从第二锁存器传输的数字代码不是所有位均为“1”的数字代码的情况下，诊断部61诊断出信号线SGL或总线布线100S具有故障(短路)。

此外，例如，在上基板201中形成像素阵列10以及读出部40S和40N并且在下基板202中形成诊断部61的情况下，执行上述诊断还可以诊断出除了总线布线100S和100N之外在读出部40S和40N与诊断部61之间的通孔203中的故障。

[效果]

如上所述，在本实施例中，在消隐时段中，信号发生器22生成控制信号VMA和VMB，并且在伪像素区域R3中的多个伪像素P3将对应于控制信号VMA和VMB的信号输出到信号线，这使得可以诊断例如像素阵列中发生的故障。

在本实施例中，在消隐时段中，多个AD转换器输出具有预定位模式的数字代码，这使得可以诊断从多个AD转换器到信号处理器的数据传输操作。

[变形例1]

在前述实施例中，例如，在像素阵列10的通常像素区域R1中在垂直方向(图1中的纵向方向)上彼此相邻的两个像素P1(像素P1A和P1B)耦合到相同的控制线TGL、SLL和RSTL，但是，这不是限制性的。下面参照一些示例描述本变形例。

图29描述了根据本变形例的摄像装置1A的像素阵列10A中的通常像素区域R1的示例。在该示例中，一列像素P1和四个信号线SGL在水平方向(图29中的横向)上交替设置。偶数的信号线SGL(SGL(0)，SGL(2)，...)耦合到读出部40S，并且奇数的信号线SGL(SGL(1)，SGL(3)，...)耦合到读出部40N。多个像素P1包括多个像素P1A、多个像素P1B、多个像素P1C和多个像素P1D。像素P1A至P1D具有彼此相同的电路配置。像素P1A、P1B、P1C和P1D在垂直方向(图29中的纵向)上以此顺序循环地设置。像素P1A、P1B、P1C和P1D耦合到相同的控制线TGL、SLL和RSTL。像素P1A耦合到例如信号线SGL(0)，像素P1B耦合到例如信号线SGL(1)，像素P1C耦合到例如信号线SGL(2)，像素P1D耦合到例如信号线SGL(3)。应注意，尽管已经参照通常像素区域R1作为示例进行说明，但是同样适用于遮光像素区域R21和R22以及伪像素区域R3和R4。

图30描述了根据本变形例的另一摄像装置1B的像素阵列10B中的通常像素区域的示例。在该示例中，一列像素P1和一个信号线SGL在水平方向(图30中的横向)上交替设置。偶数的信号线SGL(SGL(0)，SGL(2)，...)耦合到读出部40S，并且奇数的信号线SGL(SGL(1)，SGL(3)，...)耦合到读出部40N。在垂直方向(图30中的纵向)上并排布置的像素P1耦合到相互不同的控制线TGL、SLL和RSTL。应注意，尽管已经参照通常像素区域R1作为示例进行说明，但是同样适用于遮光像素区域R21和R22以及伪像素区域R3和R4。

[变形例2]

在上述实施例中，在读出部40S中设置一条总线布线100S，并且在读出部40N中设置一条总线布线100N，但是，这不是限制性的。或者，例如，可以在读出部40S和40N中的每一个中设置多条总线布线。下面详细描述本变形例。

图31A和图31B示意性地描述了根据本变形例的摄像装置1C的读出部40C(读出部40SC和40NC)的配置示例。图31A描述了读出部40SC的示例，并且图31B描述了读出部40NC的示例。

如图31A所示，读出部40SC包括四个总线布线100S0、100S1、100S2和100S3。总线布线100S0将多个数字代码CODE提供给信号处理器60作为图像信号DATA0S。总线布线100S1将多个数字代码CODE提供给信号处理器60作为图像信号DATA1S。总线布线100S2将多个数字代码CODE提供给信号处理器60作为图像信号DATA2S。总线布线100S3将多个数字代码CODE提供给信号处理器60作为图像信号DATA3S。

在读出部40SC(图31A)中，AD转换器ADC(0)、ADC(2)、ADC(4)和ADC(6)被分配给总线布线100S0。具体地，在对应的开关部SW处于ON状态的情况下，AD转换器ADC(0)、ADC(2)、ADC(4)和ADC(6)各自将数字代码CODE提供给总线布线100S0。同样地，AD转换器ADC(8)、ADC(10)、ADC(12)和ADC(14)被分配给总线布线100S1，AD转换器ADC(16)、ADC(18)、ADC(20)和ADC(22)被分配给总线布线100S2，并且AD转换器ADC(24)、ADC(26)、ADC(28)和ADC(30)被分配给总线布线100S3。此外，AD转换器ADC(32)、ADC(34)、ADC(36)和ADC(38)被分配给总线布线100S0，AD转换器ADC(40)、ADC(42)、ADC(44)和ADC(46)被分配给总线布线100S1，AD转换器ADC(48)、ADC(50)、ADC(52)和ADC(54)被分配给总线布线100S2，并且AD转换器ADC(56)、ADC(58)、ADC(60)和ADC(62)被分配给总线布线100S3。这同样适用于AD转换器ADC(64)和随后的偶数AD转换器ADC。

如图31B所示，读出部40NC包括四个总线布线100N0、100N1、100N2和100N3。总线布线100N0将多个数字代码CODE提供给信号处理器60作为图像信号DATA0N。总线布线100N1将多个数字代码CODE提供给信号处理器60作为图像信号DATA1N。总线布线100N2将多个数字代码CODE提供给信号处理器60作为图像信号DATA2N。总线布线100N3将多个数字代码CODE提供给信号处理器60作为图像信号DATA3N。

在读出部40NC(图31B)中，AD转换器ADC(1)、ADC(3)、ADC(5)和ADC(7)被分配给总线布线100N0。具体地，在对应的开关部SW处于ON状态的情况下，AD转换器ADC(1)、ADC(3)、ADC(5)和ADC(7)各自将数字代码CODE提供给总线布线100N0。同样地，AD转换器ADC(9)、ADC(11)、ADC(13)和ADC(15)被分配给总线布线100N1，AD转换器ADC(17)、ADC(19)、ADC(21)和ADC(23)被分配给总线布线100N2，并且AD转换器ADC(25)、ADC(27)、ADC(29)和ADC(31)被分配给总线布线100N3。此外，AD转换器ADC(33)、ADC(35)、ADC(37)和ADC(39)被分配给总线布线100N0，AD转换器ADC(41)、ADC(43)、ADC(45)和ADC(47)被分配给总线布线100N1，AD转换器ADC(49)、ADC(51)、ADC(53)和ADC(55)被分配给总线布线100N2，并且AD转换器ADC(57)、ADC(59)、ADC(61)和ADC(63)被分配给总线布线100N3。这同样适用于AD转换器ADC(65)和随后的奇数的AD转换器ADC。

如上所述，在摄像装置1C中，在读出部40SC和40NC中的每一个中设置多条总线布线，这使得能够减少从多个AD转换器ADC到信号处理器60的数据传输时间。

在执行自诊断的情况下，多个AD转换器ADC的非阴影的AD转换器ADC(例如，AD转换器ADC(0)、ADC(1)、ADC(4)、ADC(5)...)基于控制信号CC在消隐时段P20中输出所有位均为“0”的数字代码CODE。此外，阴影AD转换器ADC(例如，AD转换器ADC(2)、ADC(3)、ADC(6)、ADC(7)...)基于控制信号CC在消隐时段P20中输出所有位均为“1”的数字代码CODE。

图32描述了根据本变形例的数据传输操作的时序图，其中，(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SEL的偶数位，(C)表示控制信号SEL的奇数位，(D)至(G)分别表示图像信号DATA0S、DATA1S、DATA2S和DATA3S，(H)至(K)分别表示图像信号DATA0N、DATA1N、DATA2N和DATA3N。

在控制信号SEL的偶数位中，如图32的(B)所示，首先，控制信号SEL[0]、SEL[8]、SEL[16]和SEL[24]变为有效。因此，在读出部40SC中，AD转换器ADC(0)的数字代码CODE被提供给总线布线100S0，AD转换器ADC(8)的数字代码CODE被提供给总线布线100S1，AD转换器ADC(16)的数字代码CODE被提供给总线布线100S2，AD转换器ADC(24)的数字代码CODE被提供给总线布线100S3。AD转换器ADC(0)、ADC(8)、ADC(16)和ADC(24)中的每一个输出所有位都是“0”的数字代码CODE(图31A)，这使得图像信号DATA0S、DATA1S、DATA2S和DATA3S的所有位在此时变为“0”(图32的(D)至(G))。

接下来，在控制信号SEL的偶数位中，控制信号SEL[2]、SEL[10]、SEL[18]和SEL[26]变为有效(图32的(B))。因此，在读出部40SC中，AD转换器ADC(2)的数字代码CODE被提供给总线布线100S0，AD转换器ADC(10)的数字代码CODE被提供给总线布线100S1，AD转换器ADC(18)的数字代码CODE被提供给总线布线100S2，AD转换器ADC(26)的数字代码CODE被提供给总线布线100S3。AD转换器ADC(2)、ADC(10)、ADC(18)和ADC(26)中的每一个输出所有位都是“1”的数字代码CODE(图31A)，这使得图像信号DATA0S、DATA1S、DATA2S和DATA3S的所有位在此时变为“1”(图32的(D)至(G))。

因此，所有位为“0”的数字代码CODE和所有位为“1”的数字代码CODE交替地被传输到信号处理器60作为图像信号DATA0S(图32的(D))。这同样适用于图像信号DATA1S、DATA2S和DATA3S(图32的(E)至(G))，并且这同样适用于图像信号DATA0N、DATA1N、DATA2N和DATA3N(图32中的(I)至(K))。

[变形例3]

在前述实施例中，数字代码CODE的所有位都是“0”或“1”，但是，这不是限制性的。下面详细描述本变形例。

图33A和图33B示意性地描述了根据本变形例的摄像装置1D的读出部40D(读出部40SD和40ND)的配置示例。图33A描述了读出部40SD的示例，图33B描述了读出部40ND的示例。

如图33A所示，读出部40SD包括四个总线布线100S0、100S1、100S2和100S3。在此示例中，AD转换器ADC(0)、ADC(2)和ADC(4)分配给总线布线100S0，AD转换器ADC(6)、ADC(8)和ADC(10)分配给总线布线100S1，AD转换器ADC(12)、ADC(14)和ADC(16)分配给总线布线100S2，AD转换器ADC(18)、ADC(20)和ADC(22)分配给总线布线100S3。此外，AD转换器ADC(24)、ADC(26)和ADC(28)分配给总线布线100S0，AD转换器ADC(30)、ADC(32)和ADC(34)分配给总线布线100S1，AD转换器ADC(36)、ADC(38)和ADC(40)分配给总线布线100S2，AD转换器ADC(42)、ADC(44)和ADC(46)分配给总线布线100S3。这同样适用于AD转换器ADC(48)和随后的偶数AD转换器ADC。

如图33B所示，读出部40ND包括四个总线布线100N0、100N1、100N2和100N3。在此示例中，AD转换器ADC(1)、ADC(3)和ADC(5)分配给总线布线100N0，AD转换器ADC(7)、ADC(9)和ADC(11)分配给总线布线100N1，AD转换器ADC(13)、ADC(15)和ADC(17)分配给总线布线100N2，并且AD转换器ADC(19)、ADC(21)和ADC(23)分配给总线布线100N3。此外，AD转换器ADC(25)、ADC(27)和ADC(29)分配给总线布线100N0，AD转换器ADC(31)、ADC(33)和ADC(35)分配给总线布线100N1，AD转换器ADC(37)、ADC(39)和ADC(41)分配给总线布线100N2，AD转换器ADC(43)、ADC(45)和ADC(47)分配给总线布线100N3。这同样适用于AD转换器ADC(49)和随后的奇数的AD转换器ADC。

在执行自诊断的情况下，多个AD转换器ADC的非阴影的AD转换器ADC(例如，AD转换器ADC(0)、ADC(1)、ADC(4)、ADC(5)...)基于控制信号CC在消隐时段P20中输出具有位模式A(＝0101010101010b)的数字代码CODE。此外，阴影AD转换器ADC(例如，AD转换器ADC(2)、ADC(3)、ADC(6)、ADC(7)...)基于控制信号CC在消隐时段P20中输出具有位模式B(＝1010101010101b)的数字代码CODE。位模式A和B是1/0交替模式，并且是相互反转的模式。

图34描述了根据本变形例的数据传输操作的时序图，其中，(A)表示水平同步信号XHS的波形，(B)表示控制信号SEL的偶数位，(C)表示控制信号SEL的奇数位，(D)至(G)分别表示图像信号DATA0S、DATA1S、DATA2S和DATA3S，并且(H)至(K)分别表示图像信号DATA0N、DATA1N、DATA2N和DATA3N。在图34的(D)到(K)中，带有“A”的非阴影部表示具有位模式A(＝0101010101010b)的数字代码CODE，带有“B”的阴影部表示具有位模式B(＝1010101010101b)的数字代码CODE。

在控制信号SEL的偶数位中，如图34的(B)所示，首先，控制信号SEL[0]、SEL[6]、SEL[12]和SEL[18]变为有效。因此，在读出部40SD中，AD转换器ADC(0)的数字代码CODE被提供给总线布线100S0，AD转换器ADC(6)的数字代码CODE被提供给总线布线100S1，数字代码AD转换器ADC(12)的CODE提供给总线布线100S2，并且AD转换器ADC(18)的数字代码CODE提供给总线布线100S3。AD转换器ADC(0)和ADC(12)中的每一个输出具有位模式A的数字代码CODE(图33A)，这使得此时图像信号DATA0S和DATA2S的数字代码CODE具有位模式A(图34的(D)和(F))。此外，AD转换器ADC(6)和ADC(18)中的每一个输出具有位模式B的数字代码CODE(图33A)，这使得此时图像信号DATA1S和DATA3S的数字代码CODE具有位模式B(图34的(E)和(G))。

接下来，在控制信号SEL的偶数位中，控制信号SEL[2]、SEL[8]、SEL[14]和SEL[20]变为有效(图34的(B))。因此，在读出部40SD中，AD转换器ADC(2)的数字代码CODE被提供给总线布线100S0，AD转换器ADC(8)的数字代码CODE被提供给总线布线100S1，数字代码AD转换器ADC(14)的CODE提供给总线布线100S2，AD转换器ADC(20)的数字代码CODE提供给总线布线100S3。AD转换器ADC(2)和ADC(14)中的每一个输出具有位模式B的数字代码CODE(图33A)，这使得此时图像信号DATA0S和DATA2S的数字代码CODE具有位模式B(图34的(D)和(F))。此外，AD转换器ADC(8)和ADC(20)中的每一个输出具有位模式A的数字代码CODE(图33A)，这使得此时图像信号DATA1S和DATA3S的数字代码CODE具有位模式A(图34的(E)和(G))。

因此，具有位模式A的数字代码CODE和具有位模式B的数字代码CODE被交替地传输到信号处理器60作为图像信号DATA0S(图34的(D))。这同样适用于图像信号DATA2S、DATA0N和DATA2N(图34的(F)、(H)和(J))。此外，具有位模式B的数字代码CODE和具有位模式A的数字代码CODE被交替地传输到信号处理器60作为图像信号DATA1S(图34的(E))。这同样适用于图像信号DATA3S、DATA1N和DATA3N(图34的(G)、(I)和(K))。

如上所述，在摄像装置1D中，数字代码CODE的位模式是1/0交替模式，这使得可以诊断例如与各AD转换器ADC相关的总线布线的相邻布线之间是否发生短路。具体地，诊断部61可以诊断例如在读出部40SD(图33A)中在将第0AD转换器ADC(0)和总线布线100S0彼此耦合的总线布线的彼此相邻的布线之间是否发生短路。

[其他变形例]

此外，可以组合这些变形例中的两个或更多个。

<2.应用例>

接下来，描述在前述实施例和变形例中描述的摄像装置的应用例。

根据本发明的技术适用于各种产品。例如，根据本发明的技术可以以安装到以下任何类型的移动体的装置的形式实现，例如汽车、电动汽车、混合动力电动汽车、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、轮船、机器人、建筑机械、农业机械(拖拉机)等。

图35是示出车辆控制系统7000(其作为应用根据本发明的实施例的技术的移动体控制系统的示例)的示意性配置的示例的框图。车辆控制系统7000包括经由通信网络7010彼此连接的多个电子控制单元。在图35所示的示例中，车辆控制系统7000包括驱动系统控制单元7100、车身系统控制单元7200、电池控制单元7300、车外信息检测单元7400、车内信息检测单元7500和集成控制单元7600。将多个控制单元彼此连接的通信网络7010可以是例如符合任意标准的车载通信网络，例如控制器局域网(CAN)、本地互连网络(LIN)、局域网(LAN)、FlexRay等。

各个控制单元包括：微计算机，其根据各种程序执行运算处理；存储部，其存储由微计算机执行的程序、用于各种操作的参数等；以及驱动各种控制目标设备的驱动电路。各个控制单元还包括：网络接口(I/F)，用于通过通信网络7010与其他控制单元进行通信；以及通信I/F，用于通过有线通信或无线电通信与在车辆内外的设备、传感器等进行通信。图35所示的集成控制单元7600的功能配置包括微计算机7610、通用通信I/F 7620、专用通信I/F 7630、定位部7640、信标接收部7650、车内设备I/F 7660、声音/图像输出部7670、车载网络I/F 7680和存储部7690。其他控制单元类似地包括微计算机、通信I/F、存储部等。

驱动系统控制单元7100根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元7100用作以下装置的控制装置：用于产生车辆驱动力的驱动力产生装置(例如内燃机、驱动电机等)，用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构，用于调节车辆的转向角的转向机构，用于产生车辆的制动力的制动装置等。驱动系统控制单元7100可以具有作为防抱死制动系统(antilock brake system，ABS)、电子稳定性控制(ESC)等的控制装置的功能。

驱动系统控制单元7100与车辆状态检测部7110连接。车辆状态检测部7110例如包括以下装置中的至少一个：检测车体的轴向旋转运动的角速度的陀螺仪传感器、检测车辆加速度的加速度传感器、以及检测加速踏板的操作的量、制动踏板的操作的量、方向盘的转向角、发动机转速或车轮的转速的传感器等。驱动系统控制单元7100使用从车辆状态检测部7110输入的信号执行运算处理，并控制内燃机、驱动电机、电动转向装置、制动装置等。

车身系统控制单元7200根据各种程序控制设于车身的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元7200用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前照灯、倒车灯、刹车灯、转弯信号灯、雾灯等各种灯的控制装置。在这种情况下，作为钥匙的替代从移动设备发送的无线电波或各种开关的信号可以输入到车身系统控制单元7200。车身系统控制单元7200接收这些输入的无线电波或信号，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。

电池控制单元7300根据各种程序控制作为驱动电机的电源的二次电池7310。例如，有关电池温度、电池输出电压、电池剩余电量等信息从包括二次电池7310的电池装置被提供到电池控制单元7300。电池控制单元7300使用这些信号执行运算处理，并执行控制以调节二次电池7310的温度或控制设置用于电池装置的冷却装置等。

车外信息检测单元7400检测有关包括车辆控制系统7000的车辆外部的信息。例如，车外信息检测单元7400与摄像部7410和车外信息检测部7320中的至少一个连接。摄像部7410包括飞行时间(ToF)相机、立体相机、单目相机、红外相机和其他相机中的至少一个。车外信息检测部7420例如包括以下装置中的至少一个：用于检测当前大气条件或天气状况的环境传感器，以及用于检测包括车辆控制系统7000的车辆的周边的另一车辆、障碍物、行人等的周边信息检测传感器。

环境传感器例如可以是检测雨水的雨滴传感器、检测雾的雾传感器、检测日照程度的阳光传感器和检测降雪的雪传感器中的至少一个。周边信息检测传感器可以是超声波传感器、雷达设备和LIDAR设备(光检测和测距设备，或激光成像检测和测距设备)中的至少一种。摄像部7410和车外信息检测部7420中的每一个可以被设置为独立的传感器或设备，或者可以被设置为其中集成了多个传感器或设备的设备。

图36描述了摄像部7410和车外信息检测部7420的安装位置的示例。摄像部7910、7912、7914、7916和7918例如设置在车辆7900的前鼻、后视镜、后保险杠、后门以及车辆内部挡风玻璃上部的位置中的至少一个位置上。设置在前鼻上的摄像部7910和设置在车辆内部的挡风玻璃上部的摄像部7918主要获取车辆7900的前方的图像。设置在后视镜处的摄像部7912和7914主要获取车辆7900侧面的图像。设置在后保险杠或后门上的摄像部7916主要获取车辆7900后部的图像。设置在车辆内部挡风玻璃的上部的摄像部7918主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、信号、交通标志、车道等。

顺便提及，图36描述了各个摄像部7910、7912、7914和7916的拍摄范围的示例。成像范围a表示设于前鼻处的摄像部7910的成像范围。成像范围b和c分别表示设于侧视镜处的摄像部7912和7914的成像范围。成像范围d表示设于后保险杠或后门处的摄像部7916的成像范围。例如，通过叠加由摄像部7910、7912、7914和7916成像的图像数据，可以获得从上方观察的车辆7900的鸟瞰图像。

设置在车辆7900的前部、后部、侧面、拐角以及车辆内部的挡风玻璃的上部的车外信息检测部7920、7922、7924、7926、7928和7930可以例如为超声波传感器或雷达设备。设置在车辆7900的前鼻部、后保险杠、车辆7900的后门以及车辆内部的挡风玻璃的上部的车外信息检测部7920、7926和7930可以例如为LIDAR设备。这些车外信息检测部7920至7930主要用于检测前方车辆、行人、障碍物等。

返回图35继续描述。车外信息检测单元7400使摄像部7410成像车辆外部的图像，并接收成像的图像数据。另外，车外信息检测单元7400接收来自连接到车外信息检测单元7400的车外信息检测部7420的检测信息。在车外信息检测部7420是超声波传感器、雷达设备或LIDAR设备的情况下，车外信息检测单元7400发送超声波、电磁波等，并接收所接收的反射波的信息。基于所接收的信息，车外信息检测单元7400可以执行检测诸如路面上的人、车辆、障碍物、标志、符号等目标的处理，或者执行检测到这些目标的距离的处理。车外信息检测单元7400可以基于所接收的信息执行识别降雨、雾、路面状况等的环境识别处理。车外信息检测单元7400可以基于所接收的信息计算到车辆外部的目标的距离。

另外，基于所接收的图像数据，车外信息检测单元7400可以执行识别路面上的人、车辆、障碍物、标志、符号等的图像识别处理，或者执行检测到这些目标的距离的处理。车外信息检测单元7400可以对所接收的图像数据进行诸如失真校正、对准等处理，并且组合由多个不同摄像部7410成像的图像数据以生成鸟瞰图像或者全景图像。车外信息检测单元7400可以使用由包括不同成像部分的摄像部7410成像的图像数据来执行视角转换处理。

车内信息检测单元7500检测有关车辆内部的信息。车内信息检测单元7500例如与检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部7510连接。驾驶员状态检测部7510可包括拍摄驾驶员的相机、检测驾驶员的生物信息的生物传感器、收集车辆内部声音的麦克风等。生物传感器例如设置在座椅表面、方向盘等中，并检测坐在座椅中的乘客或握住方向盘的驾驶员的生物信息。基于从驾驶员状态检测部7510输入的检测信息，车内信息检测单元7500可以计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的集中程度，或者可以确定驾驶员是否在打瞌睡。车内信息检测单元7500可以对通过收集声音获得的音频信号进行诸如噪声消除处理等处理。

集成控制单元7600根据各种程序控制车辆控制系统7000内的一般操作。集成控制单元7600与输入部7800连接。输入部7800由能够由乘客进行输入操作的设备实现，例如，诸如触摸板、按钮、麦克风、开关、控制杆等。可以向集成控制单元7600提供通过麦克风输入的语音的语音识别获得的数据。输入部7800例如可以是使用红外线或其他无线电波的遥控设备，或者是支持车辆控制系统7000的操作的外部连接设备，例如移动电话、个人数字助理(PDA)等。输入部7800例如可以是相机。在这种情况下，乘客可以通过手势输入信息。或者，可以输入通过检测乘客佩戴的可穿戴设备的移动而获得的数据。此外，输入部7800例如可以包括输入控制电路等，该输入控制电路使用上述输入部7800基于乘客输入的信息等生成输入信号，并将所生成的输入信号输出到集成控制单元7600。乘客等通过操作输入部7800来输入各种数据或者向车辆控制系统7000给出用于处理操作的指令。

存储部7690可以包括存储由微计算机执行的各种程序的只读存储器(ROM)以及存储各种参数、操作结果、传感器值等的随机存取存储器(RAM)。另外，存储部7690可以由诸如硬盘驱动器(HDD)等磁存储设备、半导体存储设备、光存储设备、磁-光存储设备等来实现。

通用通信I/F 7620是广泛使用的通信I/F，该通信I/F与存在于外部环境7750中的各种装置进行通信。通用通信I/F 7620可以实现蜂窝通信协议，例如全球移动通信系统(GSM)、全球微波接入互操作性(worldwide interoperability for microwave access，WiMAX)、长期演进(long term evolution，LTE)、高级LTE(LTE-A)等，或者可以实现其他无线通信协议，例如无线LAN(也称为无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi))、蓝牙等。通用通信I/F 7620例如可以通过基站或接入点连接到外部网络(例如，因特网，云网络或公司专用网络)上的装置(例如，应用服务器或控制服务器)。此外，例如，通用通信I/F 7620可以连接到使用点对点(peer to peer，P2P)技术的车辆附近的终端(该终端例如是驾驶员、行人或商店的终端，或机器式通信(machine type communication，MTC)终端)。

专用通信I/F 7630是支持为车辆使用而开发的通信协议的通信I/F。专用通信I/F7630可以实现标准协议，例如，诸如车辆环境中的无线接入(wireless access in vehicleenvironment，WAVE)(其作为下层的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11p和作为上层的IEEE 1609的组合)、专用短程通信(DSRC)或蜂窝通信协议等。专用通信I/F 7630通常执行V2X通信，其作为包括车辆和车辆之间(车辆到车辆)的通信、道路和车辆之间(车辆到基础设施)的通信、车辆和家(车辆到家)之间的通信、以及行人和车辆(车辆到行人)之间的通信中的一个或多个的概念。

定位部7640例如通过从全球导航卫星系统(GNSS)卫星接收GNSS信号(例如，来自全球定位系统(GPS)卫星的GPS信号)来执行定位，并生成包括车辆的纬度、经度和海拔高度的位置信息。顺便提及，定位部7640可以通过与无线接入点交换信号来识别当前位置，或者可以从诸如移动电话、个人手持电话系统(PHS)或具有定位功能的智能电话等终端获得位置信息。

信标接收部7650例如接收从安装在道路上的无线电台等发送的无线电波或电磁波，从而获得有关当前位置、拥堵、封闭道路、所需时间等信息。顺便提及，信标接收部7650的功能可以被包括在上述专用通信I/F 7630中。

车内设备I/F 7660是通信接口，其使得微计算机7610与车内的各种车内设备7760之间建立连接。车内设备I/F 7660可以使用诸如无线LAN、蓝牙、近场通信(NFC)或无线通用串行总线(WUSB)等无线通信协议来建立无线连接。另外，车内设备I/F 7660可以经由图中未示出的连接终端(如果必要还有电缆)通过通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、移动高清链路(MHL)等建立有线连接。车内设备7760例如可以包括乘客携带的移动设备和可穿戴设备中的至少一个以及装载到车辆中或附接到车辆的信息设备。车内设备7760还可以包括搜索到任意目的地的路径的导航设备。车内设备I/F 7660与这些车内设备7760交换控制信号或数据信号。

车载网络I/F 7680是调解微计算机7610和通信网络7010之间的通信的接口。车载网络I/F 7680根据通信网络7010支持的预定协议发送和接收信号等。

集成控制单元7600的微计算机7610基于经由通用通信I/F 7620、专用通信I/F7630、定位部7640、信标接收部7650、车内设备I/F 7660和车载网络I/F 7680中的至少一个获得的信息，根据各种程序控制车辆控制系统7000。例如，微计算机7610可以基于所获得的车辆内部和外部的信息为驱动力产生装置、转向机构或制动装置计算控制目标值，并将控制命令输出到驱动系统控制单元7100。例如，微计算机7610可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能的协同控制，该功能包括用于车辆的避免碰撞或减轻冲击、基于跟随距离的跟随驾驶、车辆速度保持驾驶、车辆碰撞预警、车辆偏离车道预警等。另外，微计算机7610可以执行用于自动驾驶的协同控制，其基于所获得的车辆周围环境的信息通过控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置使车辆自主行驶而不需驾驶员的操作。

微计算机7610基于通过通用通信I/F 7620、专用通信I/F 7630、定位部7640、信标接收部7650、车内设备I/F 7660以及车载网络I/F 7680中的至少一个获得的信息，可以生成车辆与诸如周围结构、人等目标之间的三维距离信息，并且生成包括关于车辆的当前位置的周围环境的信息的本地地图信息。另外，微计算机7610可以基于所获得的信息来预测诸如车辆碰撞、行人等的接近、关闭道路的进入等危险，并产生警告信号。警告信号例如可以是用于产生警告声音或点亮警告灯的信号。

声音/图像输出部7670将声音和图像中的至少一者的输出信号发送到输出装置，该输出装置能够在视觉上或听觉上将信息通知给车辆的乘客或车辆的外部。在图35的示例中，示出音频扬声器7710、显示部7720和设备面板7730作为输出设备。显示部7720可以例如包括车载显示器和平视显示器(head-up display)中的至少一个。显示部7720可以具有增强现实(augmented reality，AR)显示功能。输出设备可以不是这些设备，可以是诸如耳机、可穿戴设备(诸如由乘客佩戴的眼镜型显示器等)、投影仪、灯等其它设备。在输出设备是显示设备的情况下，显示设备可视地显示通过微计算机7610执行的各种处理获得的结果或者以各种形式(例如文本、图像、表格，图表等)从另一控制单元接收的信息。另外，在输出设备是音频输出设备的情况下，音频输出设备将由复制的音频数据或声音数据等构成的音频信号转换为模拟信号，并且在听觉上输出模拟信号。

顺便提及，在图35中描述的示例中经由通信网络7010彼此连接的至少两个控制单元可以集成到一个控制单元中。或者，各个单独的控制单元可包括多个控制单元。此外，车辆控制系统7000可包括图中未示出的另一控制单元。另外，以上描述中的控制单元中的一个控制单元执行的部分或全部功能可以被分配给另一个控制单元。也就是说，只要通过通信网络7010发送和接收信息，就可以由任何控制单元执行预定的运算处理。类似地，连接到控制单元中的一个控制单元的传感器或设备可以连接到另一个控制单元，并且多个控制单元可以通过通信网络7010相互发送和接收检测信息。

在上述车辆控制系统7000中，使用图1描述的根据本实施例的摄像装置1可应用于图35所示的另一应用例中的摄像部7410。因此，在车辆控制系统7000中，执行自诊断使得可以诊断摄像部7410是否正常操作。此后，在摄像部7410发生故障的情况下，例如，将诊断的结果通知给微计算机7610，这使得车辆控制系统7000能够知道摄像部7410发生故障。因此，在车辆控制系统7000中，例如，可以执行诸如呼叫驾驶员注意等适当处理，从而可以增强可靠性。此外，在车辆控制系统7000中，可以基于诊断处理的结果来限制控制车辆的功能。控制车辆的功能的具体示例包括车辆的碰撞避免或减震功能、基于跟随距离的跟随驾驶的功能、车速保持驾驶的功能、车辆的碰撞警告的功能、车辆偏离车道警告的功能等。在作为诊断处理的结果确定摄像部7410发生故障的情况下，可以限制或禁用控制车辆的功能。因此，在车辆控制系统7000中，可以防止由基于摄像部7410中的故障的检测错误导致的事故。

尽管上面参考实施例、变形例及其具体应用例描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例等，并且可以以各种方式进行修改。

例如，在前述实施例中，在垂直方向(图2中的纵向方向)上并排布置的多个像素P1A耦合到一个AD转换器ADC，但是，这不是限制性的。或者，例如，与图37中所示的摄像装置1E一样，属于一个区域AR的多个像素P可以耦合到一个AD转换器ADC。摄像装置1E分别形成在两个半导体基板(上基板211和下基板212)中。像素阵列10形成在上基板211中。像素阵列10被分成多个(在该示例中为9个)区域AR，并且各个区域AR包括多个像素P。读出部40形成在下基板212中。具体地，在下基板212中，对应于上基板211的区域AR之一的区域包括耦合到属于该区域AR的多个像素P的AD转换器ADC。例如，上基板211和下基板212通过Cu-Cu键合彼此电耦合。需要说明的是，在本示例中，像素阵列10分为9个区域AR，但是，这不是限制性的。或者，例如，像素阵列10可以被分成8个以下或10个以上区域AR。

应注意，本文描述的效果仅是说明性的而非限制性的，并且可具有其他效果。

应注意，本发明可具有以下配置。

(1)一种摄像装置，其包括：

多个信号线；

多个像素，其将像素电压分别施加到所述多个信号线；

多个转换器，其对应于所述多个信号线设置，各个所述转换器基于所述多个信号线的相应信号线的电压进行AD转换，以产生数字代码并输出数字代码，并且能够将要在第一时段输出的数字代码设置为预定数字代码；

处理器，其基于所述数字代码执行预定处理，并在所述第一时段中执行诊断处理；以及

传输部，其将从所述多个转换器中的每一个转换器输出的所述数字代码传输到所述处理器。

(2)根据(1)中所述的摄像装置，其中，

所述预定数字代码包括第一代码和第二代码，

所述多个转换器将所述多个转换器中彼此相邻的转换器的所述数字代码设置为所述第一代码和所述第二代码中的彼此不同的代码。

(3)根据(2)中所述的摄像装置，其中，

所述第一代码的各个位被设置为第一逻辑值，并且

所述第二代码的各个位被设置为第二逻辑值。

(4)根据(2)中所述的摄像装置，其中，

所述第一代码的各个位被交替地设置为第一逻辑值和第二逻辑值，并且

所述第二代码的各个位被设置为反转所述第一代码的各个位的位。

(5)根据(2)至(4)中任一项所述的摄像装置，其中，

传输部交替地传输从多个转换器中的数字代码被设置为第一代码的转换器输出的数字代码以及从多个转换器中的数字代码被设置为第二代码的转换器输出的数字代码。

(6)根据(1)至(5)中任一项所述的摄像装置，其中，在传输从多个转换器中的每一个输出的数字代码的情况下，传输部可以改变传输顺序。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的摄像装置，其中，第一时段包括消隐时段内的时段。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的摄像装置，其中，所述多个转换器输出在与所述第一时段不同的第二时段中生成的数字代码。

(9)根据(1)至(8)中任一项所述的摄像装置，其中，

传输部包括：

总线布线；

多个开关部，其对应于多个转换器设置，并且每个开关部转变为ON状态，从而将从多个转换器的相应转换器输出的数字代码提供给总线布线。

(10)根据(1)至(8)中任一项所述的摄像装置，其中，

传输部包括：

多个总线布线；

多个开关部，其对应于多个转换器设置，并且每个开关部转变为ON状态，从而将从多个转换器的相应转换器输出的数字代码提供给多个总线布线中的任何一个。

本申请要求于2017年2月16日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2017-026824和2017年10月11日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2017-197508的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本领域技术人员应当理解，可以根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims

1.一种摄像系统，其包括：

摄像装置，其安装在车辆中，拍摄所述车辆的周边区域并生成图像；以及

处理装置，其安装在所述车辆中，并基于所述图像执行与控制所述车辆的功能相关的处理，

所述摄像装置包括：

第一像素；

第二像素；

第一信号线，其耦合到所述第一像素；

第二信号线，其耦合到所述第二像素，并且与所述第一信号线不同；

第一锁存器，其耦合到所述第一信号线，并存储第一数字代码；

第二锁存器，其耦合到所述第二信号线，与所述第一锁存器相邻，并存储第二数字代码；

传输部，其传输从所述第一锁存器和所述第二锁存器输出的数字代码；和

诊断部，其基于从所述第一锁存器和所述第二锁存器传输的所述数字代码执行诊断处理，并且

所述处理装置基于所述诊断处理的结果限制所述控制所述车辆的功能，

其中，

所述第一数字代码和所述第二数字代码被设置为彼此不同的数字代码，并且

在从所述第一锁存器传输的所述数字代码不同于所述第一数字代码的情况下，所述诊断部诊断出出现故障状态；并且在从所述第二锁存器传输的所述数字代码不同于所述第二数字代码的情况下，所述诊断部诊断出出现故障状态。

2.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，

所述第一数字代码的各个位被设置为第一逻辑值，并且

所述第二数字代码的各个位被设置为第二逻辑值。

3.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，

所述第一数字代码的各个位被交替地设置为第一逻辑值和第二逻辑值，并且

所述第二数字代码的各个位被设置为将所述第一数字代码的各个位的位反转。

4.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，

所述摄像装置包括多个锁存器，所述多个锁存器包括所述第一锁存器和所述第二锁存器，

所述多个锁存器中彼此相邻的锁存器存储所述第一数字代码和所述第二数字代码中的彼此不同的数字代码，并且

所述传输部交替地传输从存储所述第一数字代码的所述锁存器输出的所述数字代码和从存储所述第二数字代码的所述锁存器输出的所述数字代码。

5.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，在传输从所述第一锁存器输出的所述数字代码和从所述第二锁存器输出的所述数字代码的情况下，所述传输部能够改变传输顺序。

6.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，所述诊断部在消隐时段中执行所述诊断处理。

7.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，

所述摄像装置还包括：

第一AD转换器，其设置在所述第一像素和所述第一锁存器之间；以及

第二AD转换器，其设置在所述第二像素和所述第二锁存器之间，

所述第一数字代码由所述第一AD转换器生成，并且

所述第二数字代码由所述第二AD转换器生成。

8.根据权利要求7所述的摄像系统，其中，

所述第一AD转换器包括第一计数器，

所述第二AD转换器包括第二计数器，

所述第一数字代码是通过控制所述第一计数器生成的，并且

所述第二数字代码是通过控制所述第二计数器生成的。

9.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，

所述传输部包括：

总线布线；

第一开关部，其对应于所述第一锁存器设置，并且通过转变为ON状态，将从所述第一锁存器输出的所述数字代码提供给所述总线布线；以及

第二开关部，其对应于所述第二锁存器设置，并且通过转变为ON状态，将从所述第二锁存器输出的所述数字代码提供给所述总线布线。

10.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，

所述传输部包括：

多个总线布线；

第一开关部，其对应于所述第一锁存器设置，并且通过转变为ON状态，将从所述第一锁存器输出的所述数字代码提供给所述多个总线布线中的任何一个；以及

第二开关部，其对应于所述第二锁存器设置，并且通过转变为ON状态，将从所述第二锁存器输出的所述数字代码提供给所述多个总线布线中的任何一个。

11.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，

所述摄像装置还包括第一耦合部，

所述第一信号线和所述第一像素形成在第一基板中，

所述诊断部形成在层叠在所述第一基板上的第二基板中，

所述第一耦合部将所述第一基板中的所述第一信号线和所述第二基板中的所述诊断部彼此电耦合，并且

所述诊断部执行与所述第一耦合部有关的诊断处理。

12.一种摄像装置，其包括：

第一像素；

第二像素；

第一信号线，其耦合到所述第一像素；

传输部，其传输从所述第一锁存器和所述第二锁存器输出的数字代码，以及

诊断部，其基于从所述第一锁存器和所述第二锁存器传输的所述数字代码执行诊断处理，

其中，

13.根据权利要求12所述的摄像装置，其中，

所述第一数字代码的各个位被设置为第一逻辑值，并且

所述第二数字代码的各个位被设置为第二逻辑值。

14.根据权利要求12所述的摄像装置，其中，

15.根据权利要求12所述的摄像装置，其包括多个锁存器，所述多个锁存器包括所述第一锁存器和所述第二锁存器，其中，

16.根据权利要求12所述的摄像装置，其中，在传输从所述第一锁存器输出的所述数字代码和从所述第二锁存器输出的所述数字代码的情况下，所述传输部能够改变传输顺序。

17.根据权利要求12所述的摄像装置，其中，所述诊断部在消隐时段中执行所述诊断处理。

18.根据权利要求12所述的摄像装置，还包括：

第二AD转换器，其设置在所述第二像素和所述第二锁存器之间，其中，

所述第一数字代码由所述第一AD转换器生成，并且

所述第二数字代码由所述第二AD转换器生成。

19.根据权利要求18所述的摄像装置，其中，

所述第一AD转换器包括第一计数器，

所述第二AD转换器包括第二计数器，

所述第一数字代码是通过控制所述第一计数器生成的，并且

所述第二数字代码是通过控制所述第二计数器生成的。

20.根据权利要求12所述的摄像装置，其中，

所述传输部包括：

总线布线；

21.根据权利要求12所述的摄像装置，其中，

所述传输部包括：

多个总线布线；

22.根据权利要求12所述的摄像装置，还包括第一耦合部，其中，

所述第一信号线和所述第一像素形成在第一基板中，

所述诊断部形成在层叠在所述第一基板上的第二基板中，

所述诊断部执行与所述第一耦合部有关的诊断处理。

23.一种摄像装置，其包括：

多个信号线；

多个像素，其将像素电压分别施加到所述多个信号线；

多个转换器，其对应于所述多个信号线设置，每个所述转换器基于所述多个信号线中的相应信号线的电压执行AD转换，以产生数字代码并输出所述数字代码，并且将所述多个转换器中相邻的第一转换器和第二转换器要在第一时段输出的所述数字代码分别设置为第一预定数字代码和第二预定数字代码，所述第一预定数字代码和所述第二预定数字代码彼此不同；

多个锁存器，其对应于所述多个转换器设置且包括彼此相邻的第一锁存器和第二锁存器，所述第一锁存器和所述第二锁存器分别存储所述第一预定数字代码和所述第二预定数字代码；

传输部，其将从所述第一锁存器和所述第二锁存器输出的数字代码传输到所述处理器，

其中，在从所述第一锁存器传输的所述数字代码不同于所述第一预定数字代码的情况下，所述处理器诊断出出现故障状态；并且在从所述第二锁存器传输的所述数字代码不同于所述第二预定数字代码的情况下，所述处理器诊断出出现故障状态。